CN102688950A - 钢瓶整体成型工艺 - Google Patents
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Abstract
钢瓶整体成型工艺,它涉及一种钢瓶成型工艺。本发明为了解决钢瓶的制造工艺中工艺复杂、材料浪费严重、生产效率低和合格率低的问题。步骤为:设计并制作缩口工艺模具及中频感应线圈;选择液压机;切割钢管;采用感应线圈进行第一次局部加热,加热长度为240mm,在变形区内采用温度递减的加热方法进行加热,变形区口部的温度为1200℃,变形区与非变形区交界处的温度为800℃;涂抹润滑剂后将钢管取出,在安装好模具的液压机上进行第一次缩口;采用感应线圈进行第二次局部加热,加热长度为340mm;涂抹润滑剂后将一次缩口工件取出,在安装好模具的液压机上进行第二次缩口;将二次缩口工件从模具中取出,制成钢瓶。本发明适用于钢瓶的成型。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢瓶成型工艺,具体涉及一种钢瓶整体成型工艺,属于冲压技术领域。
背景技术
现有的钢瓶的制造工艺是将一个较大的瓶头1和一个局部缩口的瓶身2焊接在一起,焊接结构钢瓶的整体结构参见图1。瓶头1的制造方法是先铸造一个较大的毛坯,其毛坯重量39公斤左右,零件净重19.94公斤,加工余量较大,铸造并车削成型的瓶头1结构参见图2;瓶身2局部缩口是在旋压机上完成的,旋压后合格率仅有60~70%,材料浪费十分严重,旋压缩口车削成型的瓶身2结构参见图3。现有的钢瓶的制造工艺存在工艺复杂、材料浪费严重、生产效率低和合格率低的缺陷。
冲压工艺是使用液压机通过模具对金属毛坯加压,使其产生塑性变形,从而获得一定形状、尺寸和性能的零件的机械加工工艺,冲压工艺是机械制造中重要的加工方法之一。由于冲压工艺生产效率高,因而得到广泛的应用。利用冲压方法生产的零件种类很多,其成型方法也多种多样,按成型工序种类概括起来分两大类,一是分离工序,二是成型工序。成型工序是指在不破坏材料的条件下,使材料发生塑性变形,从而获得所需形状和尺寸的制件。成型工序包括弯曲、拉深、胀形、翻边、扩孔、缩口、卷边和校平等。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的钢瓶的制造工艺中存在的工艺复杂、材料浪费严重、生产效率低和合格率低的问题,进而提供一种钢瓶整体成型工艺。
本发明的技术方案是:钢瓶整体成型工艺的步骤为:
步骤一、设计并制作缩口工艺模具;
步骤二、设计并制作中频感应线圈;
步骤三、根据缩口力,选择适当缩口液压机;
步骤四、根据所要成型的零件长度,切割适当长度的钢管;
步骤五、采用中频感应线圈对钢管进行第一次局部加热,加热长度为240mm,所述加热长度为变形区口部至变形区与非变形区交界处的距离,在变形区内采用温度递减的加热方法进行加热,从变形区口部至变形区与非变形区交界处温度逐渐递减,变形区口部的温度为1200℃,变形区与非变形区交界处的温度为800℃;
步骤六、在钢管上涂抹润滑剂,润滑剂按质量份数比由12-15份的石墨乳或石墨粉、22-25份的硝酸钠、12-15份的硼酸以及39-54份的水混合而成;
步骤七、将钢管从中频感应线圈中取出,并将钢管送到安装好模具的液压机上,启动液压机,进行第一次缩口;
步骤八、将一次缩口工件3从模具中取出,采用中频感应线圈对一次缩口工件进行第二次局部加热,加热长度为340mm,所述加热长度为变形区口部至变形区与非变形区交界处的距离,在变形区内采用温度递减的加热方法进行加热,从变形区口部至变形区与非变形区交界处温度逐渐递减,变形区口部的温度为1200℃,变形区与非变形区交界处的温度为800℃,中频感应线圈的电流频率为240~300hz;
步骤九、在一次缩口工件上涂抹润滑剂,润滑剂按质量份数比由12-15份的石墨乳或石墨粉、22-25份的硝酸钠、12-15份的硼酸以及39-54份的水混合而成;
步骤十、将一次缩口工件从中频感应线圈中取出,并将一次缩口工件送到安装好模具的液压机上,启动液压机,进行第二次缩口;
步骤十一、将二次缩口工件从模具中取出,制成钢瓶4。
本发明与现有技术相比具有以下效果:本发明中钢瓶采用缩口模具在液压机上使钢瓶整体缩口成型,工艺简单,产品合格率为100%,降低了制造成本,提高了生产效率,提高了产品质量。原有的与瓶体焊接的瓶头的铸造毛坯重量为39公斤,采用整体塑性成型该部分用料为9.57公斤,每个瓶头节约铸造材料重量为39-9.57=29.43公斤,每公斤按4.5元计算,节约铸造材料费为4.5×29.43=132.43元;原有的钢瓶焊接每个焊道用焊条0.90公斤,焊条每公斤按6元计算,节约焊条费为0.9×6=5.4元;原来每焊接一个钢瓶的工时为0.5小时,人工费每小时按20元计算,节约工时费为0.5×20=10元;原来瓶身旋压废品率按30%计算,原有一个瓶身用料为68.12公斤,瓶身材料价格每公斤按3.5元计算,每个瓶体损失的材料费为68.12×3.5×30%=71.52元。以生产30000个低阻系列钢瓶为例,总节约价值为(132.43+4.5+10+71.52)×30000=655.35万元。
附图说明
图1是焊接结构钢瓶的整体结构图,图2是铸造并车削成型的瓶头结构图,图3是旋压缩口车削成型的瓶身结构图,图4是整体缩口成型第一次缩口钢瓶;图5整体缩口成型第二次缩口钢瓶。
具体实施方式
具体实施方式一:结合图4-图5说明本实施方式,本实施方式的钢瓶整体成型工艺的步骤为:
步骤一、设计并制作缩口工艺模具;
步骤二、设计并制作中频感应线圈;
步骤三、根据缩口力,选择适当缩口液压机;
步骤四、根据所要成型的零件长度,切割适当长度的钢管;
步骤五、采用中频感应线圈对钢管进行第一次局部加热,加热长度为240mm,所述加热长度为变形区口部至变形区与非变形区交界处的距离,在变形区内采用温度递减的加热方法进行加热,从变形区口部至变形区与非变形区交界处温度逐渐递减,变形区口部的温度为1200℃,变形区与非变形区交界处的温度为800℃;
步骤六、在钢管上涂抹润滑剂,润滑剂按质量份数比由12-15份的石墨乳或石墨粉、22-25份的硝酸钠、12-15份的硼酸以及39-54份的水混合而成;
步骤七、将钢管从中频感应线圈中取出,并将钢管送到安装好模具的液压机上,启动液压机,进行第一次缩口;
步骤八、将一次缩口工件从模具中取出,采用中频感应线圈对一次缩口工件进行第二次局部加热,加热长度为340mm,所述加热长度为变形区口部至变形区与非变形区交界处的距离,在变形区内采用温度递减的加热方法进行加热,从变形区口部至变形区与非变形区交界处温度逐渐递减,变形区口部的温度为1200℃,变形区与非变形区交界处的温度为800℃;
步骤九、在一次缩口工件上涂抹润滑剂,润滑剂按质量份数比由12-15份的石墨乳或石墨粉、22-25份的硝酸钠、12-15份的硼酸以及39-54份的水混合而成;
步骤十、将一次缩口工件从中频感应线圈中取出,并将一次缩口工件送到安装好模具的液压机上,启动液压机,进行第二次缩口;
步骤十一、将二次缩口工件从模具中取出,制成钢瓶。
具体实施方式二:本实施方式的步骤五中的中频感应线圈的电流频率为240-300hz。加热速度快。其它条件和步骤与具体实施方式一相同。
具体实施方式三:本实施方式的步骤五中的中频感应线圈的电流频率为240-260hz。加热速度快。其它条件和步骤与具体实施方式二相同。
具体实施方式四:本实施方式的步骤五中的中频感应线圈的电流频率为260-280hz。加热速度快。其它条件和步骤与具体实施方式二相同。
具体实施方式五:本实施方式的步骤五中的中频感应线圈的电流频率为280-300hz。加热速度快。其它条件和步骤与具体实施方式二相同。
具体实施方式六:本实施方式的步骤六中的润滑剂按质量份数比由12份的石墨乳或石墨粉、24份的硝酸钠、12份的硼酸以及52份的水混合而成。便于将钢管从中频感应线圈中顺利取出。其它条件和步骤与具体实施方式一、二、三、四或五相同。
具体实施方式七:本实施方式的步骤六中的润滑剂按质量份数比由13份的石墨乳或石墨粉、23份的硝酸钠、13份的硼酸以及51份的水混合而成。便于将钢管从中频感应线圈中顺利取出。其它条件和步骤与具体实施方式一、二、三、四或五相同。
具体实施方式八:本实施方式的步骤六中的润滑剂按质量份数比由14份的石墨乳或石墨粉、22份的硝酸钠、14份的硼酸以及50份的水混合而成。便于将钢管从中频感应线圈中顺利取出。其它条件和步骤与具体实施方式一、二、三、四或五相同。
具体实施方式九:本实施方式的步骤六中的润滑剂按质量份数比由15份的石墨乳或石墨粉、25份的硝酸钠、15份的硼酸以及45份的水混合而成。便于将钢管从中频感应线圈中顺利取出。其它条件和步骤与具体实施方式一、二、三、四或五相同。
具体实施方式十:本实施方式的步骤六中的润滑剂按质量份数比由15份的石墨乳或石墨粉、25份的硝酸钠、14份的硼酸以及40份的水混合而成。便于将钢管从中频感应线圈中顺利取出。其它条件和步骤与具体实施方式一、二、三、四或五相同。
具体实施方式十一:本实施方式的步骤九中的润滑剂按质量份数比由12份的石墨乳或石墨粉、24份的硝酸钠、12份的硼酸以及52份的水混合而成。便于将钢管从中频感应线圈中顺利取出。其它条件和步骤与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七、八、九或十相同。
具体实施方式十二:本实施方式的步骤九中的润滑剂按质量份数比由13份的石墨乳或石墨粉、23份的硝酸钠、13份的硼酸以及51份的水混合而成。便于将钢管从中频感应线圈中顺利取出。其它条件和步骤与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七、八、九或十相同。
具体实施方式十三:本实施方式的步骤九中的润滑剂按质量份数比由14份的石墨乳或石墨粉、22份的硝酸钠、14份的硼酸以及50份的水混合而成。便于将钢管从中频感应线圈中顺利取出。其它条件和步骤与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七、八、九或十相同。
具体实施方式十四:本实施方式的步骤九中的润滑剂按质量份数比由15份的石墨乳或石墨粉、25份的硝酸钠、15份的硼酸以及45份的水混合而成。便于将钢管从中频感应线圈中顺利取出。其它条件和步骤与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七、八、九或十相同。
具体实施方式十五:本实施方式的步骤九中的润滑剂按质量份数比由15份的石墨乳或石墨粉、25份的硝酸钠、14份的硼酸以及40份的水混合而成。便于将钢管从中频感应线圈中顺利取出。其它条件和步骤与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七、八、九或十相同。
Claims (10)
1.一种钢瓶整体成型工艺,其特征在于:成型工艺的步骤为:
步骤一、设计并制作缩口工艺模具;
步骤二、设计并制作中频感应线圈;
步骤三、根据缩口力,选择适当缩口液压机;
步骤四、根据所要成型的零件长度,切割适当长度的钢管;
步骤五、采用中频感应线圈对钢管进行第一次局部加热,加热长度为240mm,所述加热长度为变形区口部至变形区与非变形区交界处的距离,在变形区内采用温度递减的加热方法进行加热,从变形区口部至变形区与非变形区交界处温度逐渐递减,变形区口部的温度为1200℃,变形区与非变形区交界处的温度为800℃;
步骤六、在钢管上涂抹润滑剂,润滑剂按质量份数比由12-15份的石墨乳或石墨粉、22-25份的硝酸钠、12-15份的硼酸以及39-54份的水混合而成;
步骤七、将钢管从中频感应线圈中取出,并将钢管送到安装好模具的液压机上,启动液压机,进行第一次缩口;
步骤八、将一次缩口工件从模具中取出,采用中频感应线圈对一次缩口工件进行第二次局部加热,加热长度为340mm,所述加热长度为变形区口部至变形区与非变形区交界处的距离,在变形区内采用温度递减的加热方法进行加热,从变形区口部至变形区与非变形区交界处温度逐渐递减,变形区口部的温度为1200℃,变形区与非变形区交界处的温度为800℃;
步骤九、在一次缩口工件上涂抹润滑剂,润滑剂按质量份数比由12-15份的石墨乳或石墨粉、22-25份的硝酸钠、12-15份的硼酸以及39-54份的水混合而成;
步骤十、将一次缩口工件从中频感应线圈中取出,并将一次缩口工件送到安装好模具的液压机上,启动液压机,进行第二次缩口;
步骤十一、将二次缩口工件从模具中取出,制成钢瓶。
2.根据权利要求1所述的钢瓶整体成型工艺,其特征在于:步骤五中的中频感应线圈的电流频率为240-300hz。
3.根据权利要求2所述的钢瓶整体成型工艺,其特征在于:步骤五中的中频感应线圈的电流频率为240-260hz。
4.根据权利要求2所述的钢瓶整体成型工艺,其特征在于:步骤五中的中频感应线圈的电流频率为260-280hz。
5.根据权利要求2所述的钢瓶整体成型工艺,其特征在于:步骤五中的中频感应线圈的电流频率为280-300hz。
6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的钢瓶整体成型工艺,其特征在于:步骤六中的润滑剂按质量份数比由12份的石墨乳或石墨粉、24份的硝酸钠、12份的硼酸以及52份的水混合而成。
7.根据权利要求1、2、3、4或5所述的钢瓶整体成型工艺,其特征在于:步骤六中的润滑剂按质量份数比由13份的石墨乳或石墨粉、23份的硝酸钠、13份的硼酸以及51份的水混合而成。
8.根据权利要求1、2、3、4或5所述的钢瓶整体成型工艺,其特征在于:步骤六中的润滑剂按质量份数比由14份的石墨乳或石墨粉、22份的硝酸钠、14份的硼酸以及50份的水混合而成。
9.根据权利要求1、2、3、4或5所述的钢瓶整体成型工艺,其特征在于:步骤六中的润滑剂按质量份数比由15份的石墨乳或石墨粉、25份的硝酸钠、15份的硼酸以及45份的水混合而成。
10.根据权利要求1、2、3、4或5所述的钢瓶整体成型工艺,其特征在于:步骤六中的润滑剂按质量份数比由15份的石墨乳或石墨粉、25份的硝酸钠、14份的硼酸以及40份的水混合而成。
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