[發明專利]無縫氣瓶的反向收口工藝

有效

• 申請號: 201410018524.3
• 申請日: 2014-01-15
• 公開（公告）號: CN104772404A
• 公開（公告）日: 2015-07-15
• 發明（設計）人: 李鵬;楊洪亮;李金平;魏欽鑫;李丹丹;李召君;李偉;孟麗莉
• 申請（專利權）人: 遼寧美托科技有限公司
• 主分類號: B21D51/38
• 分類號: B21D51/38
• 代理公司: 深圳市國科知識產權代理事務所(普通合伙) 44296
• 代理人: 陳永輝

【技術領域】

本發明涉及儲氣瓶的收口工藝，更具體的說，本發明涉及無縫氣瓶、鋁合金無縫內襯的反向收口工藝。

【背景技術】

鋁合金無縫氣瓶、鋁合金無縫內襯（鋁基纖維增強型高壓復合容器的內襯）因其可實現無縫收口，無焊接結構，從而大大降低了焊縫的風險，大大提高了可靠性，并且較傳統鋼制焊接氣瓶的重量大大降低。而我國原有的傳統氣瓶，如一二類壓力容器等，均為普通鋼或不銹鋼材料，而且是焊接結構，腐蝕性氣體對于容器造成嚴重腐蝕，且焊縫結構也對一些氣體產生損耗性吸附。所以一些特殊氣體或腐蝕性性氣體如二氧化碳、一氧化碳等不適于充裝于鋼制容器中，必須用鋁合金容器充裝以保證氣體的純度和組分。國家新修訂的GB14194-2006《永久氣體充裝規定》，也明確規定了必須充裝于鋁合金材料氣瓶或容器中的氣體介質類型，對于鋁合金材質氣體裝置和容器的使用，有著國家政策導向的大力支持。

國內包括國際上鋁合金無縫氣瓶、鋁合金無縫內襯的收口工藝目前有兩種，一種是正向旋收；另一種是壓收成型。其中，正向旋收因其采用旋輪擠壓工件表層的材料流動，易出現層間分離，造成脫層缺陷，從而影響產品的安全性能；其次，收口板次較多，最少10次，因此收口較慢，每日單人單機約50只，其收口效率低，另外，因其收口板次多，需要加熱時間長，經常出現因收口長時間烤火，從而造成內外表面溫度過高，材料過燒蝕，內表面質量不高，影響材料性能，降低安全性能。而另一種壓收成型，通過擠壓使工件按照模具擠壓成型，因其一次擠壓產品變形過快，易出現收口后口部堆積、瓶身彎曲等缺陷，收口效果不甚理想；其次，收口一次擠壓成型，壓收本身速度快，但需要配備輔助的加熱設備、擠壓設備，需要多人分工進行，人力、物力需求加大，每日單人單機約70～120只，收口效率也不高；最后，因其收口瞬間擠壓成型，變形過快，易形成內表面皺褶，從而沿皺褶部位出現薄弱點，影響產品安全性能，存在安全隱患，且不能充裝特種氣體。

【發明內容】

本發明的目的在于有效克服上述技術的不足，提供無縫氣瓶的反向收口工藝，該工藝實現了壓收的高效快捷、肩部實現增厚的特點，又兼具了正向收口的內外表面的光潔圓滑，大大提高了生產效率和產品質量，實現了工藝突破。

本發明的技術方案是這樣實現的：1、一種無縫氣瓶的反向收口工藝，其特征在于：該工藝包括以下的步驟：

A、旋輪設計：常用氣瓶肩型有半球體和圓錐體兩種，當氣瓶肩型為半球體，即當R=D/2時，旋輪成型角為：其中，R為氣瓶瓶體外半徑，D為氣瓶瓶體外徑，d為氣瓶嘴外徑；當氣瓶肩型為圓錐體時，旋輪成型角為：式中：x為旋輪擺動中心位移量，當時，其中，R為氣瓶瓶體外半徑，D為氣瓶瓶體外徑，d為氣瓶嘴外徑；通過上述的計算公式，計算旋輪成型角度，并選擇具有綜合力學性能的熱作模具鋼進行旋輪制造；

B、卡套的設計：依據工件尺寸設計卡套裝卡尺寸，選擇具有良好收縮性的材料進行加工，同時，卡套設計時應考慮避免工件受力時發生轉動，造成廢品；

C、裝夾工件：將待加工的工件放到卡套中夾緊，在夾緊過程中需保持卡套的四爪卡盤均勻受力，避免四爪卡盤的單點受力，造成工件的卡傷；

D、工件的調正：使用百分表，對工件進行調正，要求同軸度≤0.02mm；

E、工件的預熱：按下啟動鍵旋轉工件，通過烤槍對工件進行預熱，其中工件旋轉的速度為400±50s/min，烤槍的預熱溫度為500±10℃，預熱的時間為1-2S；

F、工件的收口：依據體積相等原理，利用三維軟件計算氣瓶收口用料，在理論用料的基礎上加30-50mm的余量，并編制合理的反向收口數控程序，通過測溫裝置測量工件的溫度，當工件溫度滿足工藝要求即170-180℃時，再次按下啟動鍵啟動旋輪，旋輪正向進給，進給速度為：0.5-2.0mm/min，對工件進行熱旋壓收口，其中旋輪工作面與工件接觸，由工件帶動旋輪進行旋轉，反向旋壓工件收口段，熱旋壓收口時的溫度控制在170-180℃；旋輪反向進給的同時，在工件收口段外壁向內軸向進給，旋壓工件收口段，成型；

G、產品的檢查：完成工件的收口后，工件經鉆孔，檢查內孔孔徑、嘴徑、以及容積合格后，即制得成品。

所述步驟E中，工件進行預熱時需不斷移動烤槍，避免工件局部受熱過度，導致工件損壞。

所述步驟E中，工件旋轉速度為400±10s/min，烤槍的預熱溫度為500℃，預熱時間為1.5s。