无缝气瓶的反向收口工艺的制作方法
【专利说明】无缝气瓶的反向收口工艺 【技术领域】
[0001] 本发明涉及储气瓶的收口工艺，更具体的说，本发明涉及无缝气瓶、铝合金无缝内 衬的反向收口工艺。 【【背景技术】】
[0002] 铝合金无缝气瓶、铝合金无缝内衬(铝基纤维增强型高压复合容器的内衬）因其 可实现无缝收口，无焊接结构，从而大大降低了焊缝的风险，大大提高了可靠性，并且较传 统钢制焊接气瓶的重量大大降低。而我国原有的传统气瓶，如一二类压力容器等，均为普 通钢或不锈钢材料，而且是焊接结构，腐蚀性气体对于容器造成严重腐蚀，且焊缝结构也对 一些气体产生损耗性吸附。所以一些特殊气体或腐蚀性性气体如二氧化碳、一氧化碳等不 适于充装于钢制容器中，必须用铝合金容器充装以保证气体的纯度和组分。国家新修订的 GB14194-2006《永久气体充装规定》，也明确规定了必须充装于铝合金材料气瓶或容器中的 气体介质类型，对于铝合金材质气体装置和容器的使用，有着国家政策导向的大力支持。
[0003] 国内包括国际上铝合金无缝气瓶、铝合金无缝内衬的收口工艺目前有两种，一种 是正向旋收；另一种是压收成型。其中，正向旋收因其采用旋轮挤压工件表层的材料流动， 易出现层间分离，造成脱层缺陷，从而影响产品的安全性能；其次，收口板次较多，最少10 次，因此收口较慢，每日单人单机约50只，其收口效率低，另外，因其收口板次多，需要加热 时间长,经常出现因收口长时间烤火,从而造成内外表面温度过高,材料过烧蚀，内表面质 量不高，影响材料性能，降低安全性能。而另一种压收成型，通过挤压使工件按照模具挤压 成型，因其一次挤压产品变形过快，易出现收口后口部堆积、瓶身弯曲等缺陷，收口效果不 甚理想；其次，收口一次挤压成型，压收本身速度快，但需要配备辅助的加热设备、挤压设 备，需要多人分工进行，人力、物力需求加大，每日单人单机约70~120只，收口效率也不 高；最后，因其收口瞬间挤压成型，变形过快，易形成内表面皱褶，从而沿皱褶部位出现薄弱 点，影响产品安全性能，存在安全隐患，且不能充装特种气体。 【
【发明内容】
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[0004] 本发明的目的在于有效克服上述技术的不足，提供无缝气瓶的反向收口工艺，该 工艺实现了压收的高效快捷、肩部实现增厚的特点，又兼具了正向收口的内外表面的光洁 圆滑，大大提高了生产效率和产品质量，实现了工艺突破。
[0005] 本发明的技术方案是这样实现的：1、一种无缝气瓶的反向收口工艺，其特征在于： 该工艺包括以下的步骤：
[0006] A、旋轮设计：常用气瓶肩型有半球体和圆锥体两种，当气瓶肩型为半球体，即当 R=D/2时，旋轮成型角为：sin ￡/ = &，其中，R为气瓶瓶体外半径，D为气瓶瓶体外径，d为气 瓶嘴外径；当气瓶肩型为圆锥体时，旋轮成型角为：
【主权项】
1. 一种无缝气瓶的反向收口工艺，其特征在于：该工艺包括以下的步骤： A、 旋轮设计：常用气瓶肩型有半球体和圆锥体两种，当气瓶肩型为半球体，即当R=D/2 时，旋轮成型角为：
|其中，R为气瓶瓶体外半径，D为气瓶瓶体外径，d为气瓶嘴 外径；当气瓶肩型为圆锥体时，旋轮成型角为：
式中：x为旋轮摆动中心位移
其中，R为气瓶瓶体外半径，D为气瓶瓶体外径，d为气瓶 嘴外径；通过上述的计算公式，计算旋轮成型角度，并选择具有综合力学性能的热作模具钢 进行旋轮制造； B、 卡套的设计：依据工件尺寸设计卡套装卡尺寸，选择具有良好收缩性的材料进行加 工，同时，卡套设计时应考虑避免工件受力时发生转动，造成废品； C、 装夹工件：将待加工的工件放到卡套中夹紧，在夹紧过程中需保持卡套的四爪卡盘 均匀受力，避免四爪卡盘的单点受力，造成工件的卡伤； D、 工件的调正：使用百分表，对工件进行调正，要求同轴度< 0. 02mm; E、 工件的预热：按下启动键旋转工件，通过烤枪对工件进行预热，其中工件旋转的速度 为400±50s/min，烤枪的预热温度为500±10°C，预热的时间为1-2S; F、 工件的收口 ：依据体积相等原理，利用三维软件计算气瓶收口用料，在理论用料的基 础上加30-50mm的余量，并编制合理的反向收口数控程序，通过测温装置测量工件的温度， 当工件温度满足工艺要求即170-180°C时，再次按下启动键启动旋轮，旋轮正向进给，进给 速度为：〇. 5-2.Omm/min，对工件进行热旋压收口，其中旋轮工作面与工件接触，由工件带动 旋轮进行旋转，反向旋压工件收口段，热旋压收口时的温度控制在170-180°C;旋轮反向进 给的同时，在工件收口段外壁向内轴向进给，旋压工件收口段，成型； G、 广品的检查：完成工件的收口后，工件经钻孔，检查内孔孔径、嘴径、以及各积合格 后，即制得成品。
2. 根据权利要求1所述的无缝气瓶反向收口工艺，其特征在于：所述步骤E中，工件进 行预热时需不断移动烤枪，避免工件局部受热过度，导致工件损坏。
3. 根据权利要求1所述的无缝气瓶反向收口工艺，其特征在于：所述步骤E中，工件旋 转速度为400±10s/min，烤枪的预热温度为500°C，预热时间为1. 5s。
4. 根据权利要求所述的无缝气瓶反向收口工艺，其特征在于：所述步骤F中，进行工件 的收口时，进给量的控制需适当，反向收口，变形抗力增大，若进给量过大，易造成工件筒身 段起皱，或设备憋停。
5. 根据权利要求1所述的无缝气瓶反向收口工艺，其特征在于：所述步骤F中，反向收 口使利用旋轮向内挤压筒料成型技术，不存在口部不融合现象，保证气瓶性能稳定。
【专利摘要】本发明公开了无缝气瓶的反向收口工艺，涉及储气瓶收口工艺技术领域；本发明包括以下的步骤：A、旋轮设计；B、卡套的设计；C、装夹工件；D、工件的调正；E、工件的预热；F、工件的收口；G、产品的检查；通过上述的步骤，本发明的此种工艺，既能实现了压收的高效快捷、肩部实现增厚的特点，又兼具了正向收口的内外表面的光洁圆滑的优点，大大提高了生产效率和产品质量，实现了工艺突破。
【IPC分类】B21D51-38
【公开号】CN104772404
【申请号】CN201410018524
【发明人】李鹏, 杨洪亮, 李金平, 魏钦鑫, 李丹丹, 李召君, 李伟, 孟丽莉
【申请人】辽宁美托科技有限公司
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2014年1月15日