[发明专利]一种薄壁不锈钢气瓶的成形方法有效
申请号: | 201811347532.7 | 申请日: | 2018-11-13 |
公开(公告)号: | CN109604938B | 公开(公告)日: | 2021-11-19 |
发明(设计)人: | 赵文龙;王东坡;马世成;吾志岗;孙昂;汪宇羿;张月倩 | 申请(专利权)人: | 航天特种材料及工艺技术研究所 |
主分类号: | B23P15/00 | 分类号: | B23P15/00;B21D22/14;F17C1/00 |
代理公司: | 北京五洲洋和知识产权代理事务所(普通合伙) 11387 | 代理人: | 刘春成;刘素霞 |
地址: | 100074 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 薄壁 不锈钢 成形 方法 | ||
1.一种薄壁不锈钢气瓶的成形方法,所述薄壁不锈钢气瓶由管坯通过所述成形方法加工而成,所述薄壁不锈钢气瓶包括一体成形的封头A、瓶口A,和一体成形的瓶体、封头B及瓶口B,其特征在于,所述成形方法包括如下步骤:
S1,下料:准备待加工管坯,分别为管坯A和管坯B;
S2,管坯初步旋压减薄:对管坯A和管坯B分别进行旋压减薄;
所述步骤S2具体包括如下步骤:
S21,将管坯A和管坯B的内表面和旋压成形模具的外表面均匀涂抹润滑油,以保证在经过旋压减薄之后的管坯内表面不出现划伤;
S22,在尾顶及压料盘的作用下缓慢将管坯套入旋压成形模具,直至管坯封底与旋压成形模具端面压紧以完成管坯安装;
S23,分别对管坯A和管坯B以正旋外旋压工艺进行四个道次的强力旋压,四个道次的强力旋压中间再经过一次固溶处理,使管坯A和管坯B减薄;
所述步骤S23具体包括如下步骤:
S231,分别对管坯A和管坯B以正旋外旋压工艺进行强力旋压,使管坯A和管坯B整体减薄;
S232,分别对整体减薄后的管坯A和管坯B的非增厚成形段以正旋外旋压工艺进行三个道次的强力旋压减薄,所述非增厚成形段位于管坯近夹持段的一端;
S3,管坯端面整形:对旋压减薄后成形的管坯的待收口端部进行机械加工,确保待收口端部的切口整齐,从而得到减薄旋压件A和减薄旋压件B;
S4,收口旋压:对减薄旋压件A和减薄旋压件B进行收口旋压,得到收口旋压件A和收口旋压件B;收口旋压件A为一体成形的封头A、夹持段A,收口旋压件B为一体成形的瓶体、封头B及夹持段B;该步骤具体包括如下:
S41,设置收口旋压设备的旋轮的运行轨迹,以及旋压过程的转速和进给参数,旋压过程中的主轴转速为180r/min,进给速度为200mm/min;
S42,通过收口旋压设备的装夹工具分别夹持用于成形封头A和封头B的减薄旋压件A和减薄旋压件B,随后对减薄旋压件A和减薄旋压件B进行预热;
S43,收口旋压设备的旋轮沿轴线从产品大径端逐渐向小径端运行,执行五个道次的收口旋压程序,同时对减薄旋压件A和减薄旋压件B进行补热,自动完成曲面封头旋压成形,得到一体成形的封头A、夹持段A,和一体成形的瓶体、封头B及夹持段B;
S44,对封头A和封头B分别进行瓶口A和瓶口B的旋压预成形;
曲面封头具有瓶口结构,在每一道次编辑旋轮的运行轨迹时,需要根据瓶口的尺寸在其前后位置增设2-3次正旋、反旋工艺,使预留的材料能够充分向瓶口位置堆积以完成预成形;
S5,固溶处理:分别对收口旋压件A和收口旋压件B进行真空固溶处理;
S6,机械加工整形:分别对固溶处理后的收口旋压件A和收口旋压件B的封头型面进行机械加工,并切去夹持段A和夹持段B,得到一体成形的封头A、瓶口A,和一体成形的瓶体、封头B及瓶口B;该步骤具体包括:
S61,分别对收口旋压件A和收口旋压件B的内、外表面进行车削加工,得到瓶口A和瓶口B;
S62,分别对瓶口A和瓶口B进行钻孔加工,得到输气孔A和输气孔B;
S63,分别切去夹持段A和夹持段B,得到一体成形的封头A、瓶口A,和一体成形的瓶体、封头B及瓶口B;
S7,连接:将封头A与瓶体进行连接;
所述薄壁不锈钢气瓶的瓶体厚度为0.8~1.2mm,所述瓶体的直径为60~120mm,所述薄壁不锈钢气瓶的长度为400~850mm,所述封头A和封头B的厚度为0.8~3mm;
所述步骤S7具体包括如下步骤:
S71,采用焊接方式将封头A和瓶体对应焊接为一体;
S72,对封头A和瓶体之间的焊缝进行检测,确保焊缝满足高温承压的使用要求;
所述焊接方式为氩弧焊。
2.如权利要求1所述的薄壁不锈钢气瓶的成形方法,其特征在于,所述步骤S1具体包括如下步骤:
S11,选取冷拔管作为管坯材料;
S12,通过车削加工将冷拔管加工成管坯A和管坯B;
S13,对车削加工所得的管坯A和管坯B进行热处理,以降低管坯A和管坯B的强度,满足强力旋压加工要求。
3.如权利要求1所述的薄壁不锈钢气瓶的成形方法,其特征在于,所述成形方法中所制备出的所述薄壁不锈钢气瓶的结构包括:
瓶体,所述瓶体为一圆筒状;
封头A,所述封头A为一半球形凸形封头,所述封头A的边缘与瓶体的一端连接;
封头B,所述封头B为一半球形凸形封头,所述封头B的边缘与瓶体的另一端连接;
瓶口A,所述瓶口A突出于封头A的球形面,所述瓶口A设置有输气孔A;
瓶口B,所述瓶口B突出于封头B的球形面,所述瓶口B设置有输气孔B。
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