CN104907452B - 高压气瓶的挤压制造方法及其所用的收口模具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高压气瓶的挤压制造方法，其步骤如下：步骤一：下料：将原材料（连铸坯或轧坯）锯切下料形成气瓶坯料；步骤二：挤压成型：将坯料放入挤压凹模中，挤压机推动挤压轴伸入挤压凹模内，对坯料进行挤压，坯料形成一端带底另一端敞口的气瓶半成品；步骤三：收口挤压：将半成品放入收口下模内，挤压机推动收口上模向下运动，对半成品敞口端施加收口压制力，半成品敞口端向内收缩弯曲形成气瓶的瓶口，本发明减少了气瓶的制造工序，提高了加工效率，而且采用该工艺生产的气瓶减少了瓶颈段，缩短了瓶身的整体高度，便于气瓶交通运输，可使用同一台挤压机进行挤压，降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种高压气瓶的制作方法，特别涉及一种高压气瓶的挤压制造方法及其所用的收口模具。
背景技术
目前我国高压气瓶的制造工艺一般是采用无缝钢管旋压收口和调质处理而制成，是将钢管的收口段加热到1000℃-1200℃，对收口段进行补热控制在此温度范围内，用旋压机主轴爪卡紧钢管，使其以15-300r/min的转速旋转，将旋转的工作面靠近钢管收口段外表面，对其进行8-10道次半球形收口旋压得到半球形瓶颈，再对其进行3-4道次瓶口旋压得到瓶口，最后进行表面精整旋压得到所需的气瓶。此种制造工艺需价格较昂贵的特种钢管不仅工序繁多，需要配备旋压机床，而通过此种旋压方式收口所得的气瓶增加了瓶肩到瓶口的距离即增加了瓶身的整体高度，为交通运输方面带来不便。
发明内容
为了弥补以上不足，本发明提供了一种高压气瓶的挤压制造方法及其所用的收口模具，该高压气瓶的挤压制造方法加工效率高，加工成本低，缩短了瓶身的整体高度，便于运输。
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高压气瓶的挤压制造方法，其步骤如下：
步骤一：下料：将原材料(连铸坯或轧坯)锯切下料形成气瓶坯料；
步骤二：挤压成型：将坯料放入挤压凹模中，挤压机推动挤压轴伸入挤压凹模内，对坯料进行挤压，坯料形成一端带底另一端敞口的气瓶半成品；
步骤三：收口挤压：将半成品放入收口下模内，挤压机推动收口上模向下运动，对半成品敞口端施加收口压制力，半成品敞口端向内收缩弯曲形成气瓶的瓶口。
作为本发明的进一步改进，所述步骤一中的坯料为铝合金、碳钢、钛合金、不锈钢、高强钢、紫铜、青铜和黄铜中的一种。
作为本发明的进一步改进，所述步骤二中挤压方式为垂直反挤压方式，挤压凹模为整体模、垂直剖分两半模或垂直剖分多瓣模。
作为本发明的进一步改进，所述步骤二中挤压机推动挤压轴对坯料进行1-5次分步挤压成形，步骤三中挤压机推动收口上模对半成品气瓶进行1-6次分步收口压制成形。
作为本发明的进一步改进，所述步骤三中形成的气瓶瓶口形成用于加工M10-M50的螺纹孔的底孔或者形成用于后续焊接瓶口连接部分的瓶肩开口。
作为本发明的进一步改进，所述经过挤压和收口压制工序所得的气瓶瓶口和瓶底处的壁厚大于瓶身处的壁厚。
作为本发明的进一步改进，气瓶瓶底为轴对称的各类半球体形底(如半球形、半椭球形)和带有短翅片的非轴对称的球体形底。
作为本发明的进一步改进，所述瓶底中央形成用于加工连接螺纹的加厚结构。
作为本发明的进一步改进，所述气瓶的瓶身截面为圆形和多边形中的一种，气瓶瓶身表面可以设有波纹结构。
一种高压气瓶的挤压制造方法中用到的收口模具，包括收口上模和收口下模，收口下模上端形成与气瓶瓶底外形匹配的球体凹槽，且收口下模外侧壁恰与气瓶瓶身外侧壁对齐，收口上模恰能够套设于收口下模及其上的气瓶外侧，收口上模内侧底部形成直径逐渐收缩的球面结构。
本发明的有益技术效果是：本发明通过冷加压和收口挤压工艺，实现了瓶身的反挤压成形和瓶口成形，相对现有技术减少了气瓶的制造工序，提高了加工效率，而且采用该工艺生产的气瓶减少了瓶颈段，缩短了瓶身的整体高度，便于气瓶交通运输，且采用本工艺方法生产气瓶不需要附加设备如旋压收口方式所需的旋压机床，只需要一套收口模具即可，可使用同一台挤压机进行挤压，降低了生产成本。
附图说明
图1为气瓶坯料示意图；
图2为冷挤压开始状态示意图；
图3为冷挤压结束状态示意图；
图4为收口挤压开始状态示意图；
图5为收口挤压过程中示意图；
图6为收口挤压结束状态示意图；
图7为气瓶成品结构示意图。
具体实施方式
实施例：一种高压气瓶的挤压制造方法，其步骤如下：
步骤一：下料：将原材料(连铸坯或轧坯)锯切下料形成气瓶坯料1；
步骤二：挤压成型：将坯料放入挤压凹模2中，挤压机推动挤压轴3伸入挤压凹模2内，对坯料进行挤压，坯料形成一端带底另一端敞口的气瓶半成品7；
步骤三：收口挤压：将半成品放入收口下模4内，挤压机推动收口上模5向下运动，对半成品敞口端施加收口压制力，半成品敞口端向内收缩弯曲形成气瓶6的瓶口。
所述步骤一中的坯料为铝合金、碳钢、钛合金、不锈钢、高强钢、紫铜、青铜和黄铜中的一种，坯料的材料根据高压气瓶本身特性来定。
所述步骤二中挤压方式为垂直反挤压方式，挤压凹模2为整体模、垂直剖分两半模或垂直剖分多瓣模，步骤二中挤压可以为热挤压也可以为冷挤压。
所述步骤二中挤压机推动挤压轴3对坯料进行1-5次分步挤压成形，步骤三中挤压机推动收口上模5对半成品气瓶进行1-6次分步收口压制成形，采用分步挤压方式，保证气瓶挤压成形后壁厚均匀，成形精度高。
所述步骤三中形成的气瓶瓶口形成用于加工M10-M50的螺纹孔的底孔或者形成用于后续焊接瓶口连接部分的瓶肩开口，瓶口的大小由后续瓶口结构来定，对于通过螺纹孔连接瓶口结构的可以在收口挤压时，收口可以较大封闭将瓶口收小，对于后续采用焊接的方式来焊接瓶口连接部分的情况，收口可以较小封闭。
所述经过挤压和收口压制工序所得的气瓶瓶口和瓶底处的壁厚大于瓶身处的壁厚，以增强气瓶的强度。
气瓶瓶底为轴对称的各类半球体形底(如半球形、半椭球形)和带有短翅片的非轴对称的球体形底，气瓶底可以根据需要设计成任意结构。
所述瓶底中央形成用于加工连接螺纹的加厚结构。
所述气瓶的瓶身截面为圆形和多边形中的一种，气瓶瓶身表面可以设有波纹结构，以增加抗外压失稳能力。
一种高压气瓶的挤压制造方法中用到的收口模具，包括收口上模5和收口下模，收口下模上端形成与气瓶瓶底外形匹配的球体凹槽，且收口下模外侧壁恰与气瓶瓶身外侧壁对齐，收口上模5恰能够套设于收口下模及其上的气瓶外侧，收口上模5内侧底部形成直径逐渐收缩的球面结构。
Claims (8)
1.一种高压气瓶的挤压制造方法，其特征为：其步骤如下：
步骤一：下料：将原材料锯切下料形成气瓶坯料(1)；
步骤二：挤压成型：将坯料放入挤压凹模(2)中，挤压机推动挤压轴(3)伸入挤压凹模内，对坯料进行挤压，坯料形成一端带底另一端敞口的气瓶半成品(7)；
步骤三：收口挤压：将半成品放入收口下模(4)内，收口下模外侧壁恰与气瓶瓶身外侧壁对齐，收口上模恰能够套设于收口下模及其上的气瓶外侧，挤压机推动收口上模(5)向下运动，对半成品敞口端施加收口压制力，半成品敞口端向内收缩弯曲形成气瓶(6)的瓶口，所述经过挤压和收口压制工序所得的气瓶瓶口和瓶底处的壁厚大于瓶身处的壁厚，所述瓶底中央形成用于加工连接螺纹的加厚结构。
2.如权利要求1所述的高压气瓶的挤压制造方法，其特征是：所述步骤一中的坯料为铝合金、钛合金、高强钢、紫铜、青铜和黄铜中的一种。
3.如权利要求1所述的高压气瓶的挤压制造方法，其特征是：所述步骤二中挤压方式为垂直反挤压方式，挤压凹模为整体模、垂直剖分两半模或垂直剖分多瓣模。
4.如权利要求3所述的高压气瓶的挤压制造方法，其特征是：所述步骤二中挤压机推动挤压轴对坯料进行1-5次分步挤压成形，步骤三中挤压机推动收口上模对半成品气瓶进行1-6次分步收口压制成形。
5.如权利要求1所述的高压气瓶的挤压制造方法，其特征是：所述步骤三中形成的气瓶瓶口形成用于加工M10-M50的螺纹孔的底孔或者形成用于后续焊接瓶口连接部分的瓶肩开口。
6.如权利要求1所述的高压气瓶的挤压制造方法，其特征是：气瓶瓶底为轴对称的各类半球体形底或带有短翅片的非轴对称的球体形底。
7.如权利要求1所述的高压气瓶的挤压制造方法，其特征是：所述气瓶的瓶身截面为圆形和多边形中的一种，气瓶瓶身表面设有波纹结构。
8.一种权利要求1所述的高压气瓶的挤压制造方法中用到的收口模具，其特征是：包括收口上模和收口下模，收口下模上端形成与气瓶瓶底外形匹配的球体凹槽，且收口下模外侧壁恰与气瓶瓶身外侧壁对齐，收口上模恰能够套设于收口下模及其上的气瓶外侧，收口上模内侧底部形成直径逐渐收缩的球面结构。
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