CN102688950B - 钢瓶整体成型工艺 - Google Patents

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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

钢瓶整体成型工艺
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 (9)

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。
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