[发明专利]十字槽无碎片金属拱形爆破片及其生产装置和制造方法

说明书

技术领域

本发明属于安全超压泄放技术领域，涉及一种十字槽无碎片金属拱形爆破片及其生产装置和制造方法。

背景技术

目前，十字槽型爆破片以其性能稳定、耐疲劳、无碎片在爆破片产品中被广泛使用。目前制造十字槽型爆破片有两种方法：一种是平面压槽或铣槽后自由预拱成型的制造技术；另一种为凸面或凹面压槽技术，利用球形胎具预拱成拱形后，在拱形坯片的凸面或凹面上压槽的制造技术。

平面压槽拱形爆破片制造过程为：平面压槽后将坯片周边固定，利用流体加压，膜片自由发生塑性变形而成准球形的拱形，并经相应的热处理，压槽深度决定坯片爆破压力及拱形高度；

另一种是利用凹球面胎具和弧形刀具压制成槽，一般制造过程为：利用凹形球面胎具和流体压力，将坯片在球面胎具内形成与胎具形状完全吻合的拱形，然后进行完全退火，在胎具内进行二次加压预拱，使两者形状完全吻合，利用弧面刀在拱形坯片的凹面或凸面上压制十字槽。

在现有技术中，全开无碎片拱形带槽金属爆破片制造方法(专利号：93109577.8)介绍了如何平面压槽及爆破片起拱工艺，实现正拱形和反拱形爆破片的制造，但还存在如下缺陷：

1、压槽刀的缺陷

①压槽刀的刀刃夹角为90°，角度偏大。对于压槽工艺，是将槽处金属挤到槽的侧面，则当坯片较厚，压槽较深时，减弱槽宽度较大，这必然导致槽处的应变硬化严重及残余应力大，压槽底部容易开裂。

②压槽刀中间有较深缺口，形成槽型爆破片在中间交叉处没有槽。尽管压槽刀中间有缺口，可以避免坯片在中心处被重复压槽造成槽在交叉处开裂，但中间有间断未压槽的缺点是：对于低压爆破片爆破时，中间没有槽，容易造成爆破片爆破时，中间无槽处不易断裂，导致爆破片无法完全开裂，影响泄放，这对反拱槽型爆破片影响尤为突出，所以中间无槽长度应严格控制；另外，当十字槽采用两次压槽工艺时，中间间断处容易出现不对称，这也加重了无法完全开裂情况。

2、压槽胎简单，无法实现压槽深度自由可调，所以制造产品精度不高。

3、在预拱方法上，不管正拱还是反拱槽型爆破片，在预拱成型时，坯片有槽面与预拱压力流体接触，坯片发生塑性变形而成拱形，槽在拱形的凹面。对正拱形产品，工作时有槽面与介质接触，容易产生应力腐蚀，降低产品寿命。

4、在热处理方法上，要求不管正拱形还是反拱形膜片，预拱后均应经过完全退火处理，有时要经过两次预拱两次热处理。这种热方法对正拱槽型爆破片的爆破压力会造成明显影响，很难获得预定的爆破压力，这增加了槽型爆破片的制造难度，延长了制造周期。

5、该发明提出的在预拱成型方法也过于繁琐，每次都要用螺栓、螺母拧紧，工作效率低，并且夹紧力也不易保证，在预拱成型时坯片边缘容易发生抽动造成废品。为了夹紧坯片不抽动，提出夹持工装要设计有微型台肩，增加夹持效果防止坯片边缘抽动，这种设计造成预拱后膜片边缘密封面上存在凹槽，影响爆破片外观质量。

在现有技术中，对于预拱后凸面或凹面压槽制造槽型爆破片的方法，存在以下缺陷：

1、胎具复杂，制造成本高

由于采用预拱后凸面或凹面压槽技术，则每一口径正拱或反拱爆破片都需要一套预拱成型胎具和一套压槽胎具。爆破片口径有多种，则该制造工艺的胎具也多种，不仅制造成本高，各种胎具之间的配合精度也非常高，否则很容易造成膜片压裂。

如：对正拱槽型爆破片需要在凸面压槽，其一，需要预拱成型的凹面球形胎具，利用胎具将爆破片边缘夹紧，然后利用压力流体对坯片按胎具形状进行预拱，预拱必须有足够的流体压力使坯片的拱形与胎具形状完全吻合。其二，需要一个凸面胎具，该凸面胎具与预拱成型的凹面胎具，凸凹面应完全高精度吻合，否则无法压槽深度的均匀性，其三，需要一个与凸面胎具高精度吻合的条形凹面弧形刀，利用该刀和凸面胎具实现在拱形坯片凸面压槽。

对反拱槽型爆破片需要在拱形坯片的凹面压槽，则与正拱槽型爆破片不同的是：需要一个条形凸面弧形刀，该刀形状与预拱成型的凹面球形胎完全高精度吻合。

这些压槽刀和凹面和凸面胎具不仅要加工精度高，而且要高硬度，所以胎具加工成本高。

2、该工艺很难实现制造任意压力的反拱形爆破片