CN112077162A - 一种车载lng气瓶的颈管支撑结构及其成形模具和成形方法 - Google Patents

一种车载lng气瓶的颈管支撑结构及其成形模具和成形方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112077162A
CN112077162A CN202010893351.5A CN202010893351A CN112077162A CN 112077162 A CN112077162 A CN 112077162A CN 202010893351 A CN202010893351 A CN 202010893351A CN 112077162 A CN112077162 A CN 112077162A
Authority
CN
China
Prior art keywords
die
extrusion
guide
forming
spring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010893351.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112077162B (zh
Inventor
刘猛
徐虹
邹玉杰
国志鹏
程秀明
赵泼
任明文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jilin University
Original Assignee
Jilin University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jilin University filed Critical Jilin University
Priority to CN202010893351.5A priority Critical patent/CN112077162B/zh
Publication of CN112077162A publication Critical patent/CN112077162A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112077162B publication Critical patent/CN112077162B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C25/00—Profiling tools for metal extruding
    • B21C25/02—Dies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
    • B21C23/02—Making uncoated products
    • B21C23/20—Making uncoated products by backward extrusion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K15/00—Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
    • B60K15/03—Fuel tanks
    • B60K15/03006—Gas tanks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P2700/00—Indexing scheme relating to the articles being treated, e.g. manufactured, repaired, assembled, connected or other operations covered in the subgroups
    • B23P2700/50—Other automobile vehicle parts, i.e. manufactured in assembly lines

Abstract

本发明公开了一种车载LNG气瓶的颈管支撑结构及其成形模具和成形方法，所述的成形模具包括：第一模座板；挤压芯棒，其一端固定连接在第一模座板上；第二模座板，其与第一模座板平行设置，并且第一模座板与第二模座板之间通过多个弹簧连接；两个导向柱，其对称设置在挤压芯棒的两侧；其中，第二模座板开设两个有导向通孔，导向通孔与导向柱一一对应设置，导向柱能够沿导向通孔的轴向移动；反挤上模，其固定连接在第二模座板上；其中，反挤上模上开设有第二挤压通孔，第二挤压通孔与第一挤压通孔同轴设置；底座；反挤下模，其固定安装在底座上，并且与反挤上模相对设置；两个导套，其固定连接在底座上，两个导套与两个导向柱一一对应设置。

Description

一种车载LNG气瓶的颈管支撑结构及其成形模具和成形方法
技术领域
本发明属于车载LNG气瓶制造技术领域，特别涉及一种车载LNG气瓶的颈管支撑结构及其成形模具和成形方法。
背景技术
液化天然气车载气瓶(LNG气瓶)属于低温绝热容器，是液化天然气汽车的关键部件，一般由内胆、外壳、进出液系统、安全附件及内胆和外壳之间连接的支撑结构组成。
颈管是气瓶中最主要的内支撑结构之一，一端焊接在内胆的上封头处，另一端焊接到外壳的集管头。作为支撑结构的一部分，颈管要承受工作压力(包括内胆和低温液体的自重作用)，以及使用过程中的振动载荷、惯性载荷和冲击载荷。因此，气瓶颈管区域是产生应力集中的主要部位，必须具有足够的强度。
目前现有颈管支撑结构中，一般通过结构设计，使用焊接连接支撑颈管和对接法兰，一定程度上提高了支撑强度和减少了热传递；但由于颈管支撑结构复杂，一般需要通过手工焊接，不便于生产，颈管支撑结构性能稳定性差。
发明内容
本发明提供了一种车载LNG气瓶的颈管支撑结构的成形模具，其通过设置挤压芯棒、弹簧与两个模座板相互配合，能够完整的挤压出颈管支撑结构的中心通孔形状，并且保证法兰的成形尺寸符合规格。
本发明还提供了一种车载LNG气瓶的颈管支撑结构，其通过挤压一体化成形，能够消除焊接部分影响，提高强度、抗振和保温性，保证颈管支撑结构的稳定性。
本发明还提供了一种车载LNG气瓶的颈管支撑结构的成形方法，其使用本发明提供的车载LNG气瓶的颈管支撑结构的成形模具，通过合理控制挤压过程，能够使颈管支撑结构快速成形，提高质量的同时解决生产效率低的问题。
本发明提供的技术方案为：
一种车载LNG气瓶的颈管支撑结构的成形模具，包括：
第一模座板；
挤压芯棒，其一端固定连接在所述第一模座板上；
第二模座板，其与所述第一模座板平行设置，并且所述第一模座板与所述第二模座板之间通过多个弹簧连接；
其中，所述第二模座板上开设有第一挤压通孔，所述挤压芯棒与所述第一挤压通孔同轴设置；
两个导向柱，其对称设置在所述挤压芯棒的两侧，所述两个导向柱的一端分别与所述第一模座板固定连接；
其中，所述第二模座板开设两个有导向通孔，所述导向通孔与所述导向柱一一对应设置，所述导向柱同轴穿过所述导向通孔，并且能够沿所述导向通孔的轴向移动；
反挤上模，其固定连接在所述第二模座板上；
其中，所述反挤上模上开设有第二挤压通孔，所述第二挤压通孔与所述第一挤压通孔同轴设置；
底座；
反挤下模，其固定安装在所述底座上，并且与所述反挤上模相对设置；所述反挤下模上具有凹模型腔；
其中，所述凹模型腔与所述第二挤压通孔同轴设置；
两个导套，其固定连接在所述底座上，所述两个导套与所述两个导向柱一一对应设置；
其中，所述第一模座板能够在驱动机构的驱动下以所述导向柱为导向靠近或远离所述底座；当所述第一模座板朝向所述底座移动时，所述第一模座板和所述第二模座板逐渐靠近；所述挤压芯棒的另一端能够依次穿过所述第一挤压通孔和所述第二挤压通孔，直到所述第一模座板抵靠在所述第二模座板上。
优选的是，所述第一模座板和所述第二模座板之间通过两个弹簧连接，并且两个所述弹簧与所述两个导向柱一一对应设置；
其中，所述第一模座板上开设有两个凹槽，所述两个凹槽与所述两个导向柱一一对应设置，并且所述导向柱的一端固定连接在所述凹槽的底部；
所述弹簧同轴空套在所述导向柱上，所述弹簧的一端连接在所述连接凹槽的底部，另一端连接在所述第二模座板上。
优选的是，所述的车载LNG气瓶的颈管支撑结构的成形模具，还包括：
两个弹簧导向套，其为中空筒状，所述弹簧导向套与所述弹簧一一对应设置；
所述弹簧导向套空套在所述弹簧上，并且所述弹簧导向套的一端固定连接在所述第二模座板上，另一端延伸至所述凹槽中；所述弹簧导向套与所述凹槽间隙配合；
其中，当所述弹簧压缩或伸张时，所述弹簧导向套能够在所述凹槽中轴向移动。
优选的是，所述凹槽的底部中心处具有凸起部，所述凸起部的外围形成环形凹陷部；
其中，所述导向柱的一端固定连接在所述凸起部，所述弹簧的一端连接在所述凹陷部。
优选的是，所述弹簧采用圆柱螺旋压力弹簧，材质为60Si2MnA钢。
一种车载LNG气瓶的颈管支撑结构，使用所述的车载LNG气瓶的颈管支撑结构的成形模具进行制备，包括：
支撑颈管；
支撑对接法兰，其与所述支撑颈管同轴固定连接；
其中，所述支撑颈管与所述支撑对接法兰为一体成形结构。
一种车载LNG气瓶的颈管支撑结构的成形方法，用于制备所述的车载LNG气瓶的颈管支撑结构，包括如下步骤：
步骤一、将坯料在感应加热炉进行周期性加热，保温后，去除坯料表面氧化皮，得到预处理坯料；
步骤二、将所述预处理坯料放入法兰成形模具中，挤压出法兰外部形状，得到局部成形件；
步骤三、将所述局部成形件的法兰端放入所述凹模型腔中；驱动所述第一模座板下压，使所述弹簧逐渐压缩；所述局部成形件的上端进入所述第二挤压通孔中，挤压芯棒逐渐向下挤压所述局部成形件，直到所述第一模座板抵靠在所述第二模座板上，所述局部成形件挤压形成中心通孔；
步骤四、所述第一模座板上升，所述第一模座板抵靠在所述第二模座板在所述弹簧的作用下分离，将所述挤压芯棒脱出所述中心通孔，得到挤压件；
步骤五、循环冷却润滑系统启动，在冷却润滑挤压芯棒的同时，使所述挤压件冷却并脱离反挤上模。
优选的是，在所述步骤五之后还包括：
将所述挤压件剖切、腐蚀后，经正火、回火处理，得到所述车载LNG气瓶的颈管支撑结构。
优选的是，在所述步骤二中，挤压法兰外部形状时，成形的温度区间为1000～1200℃。
优选的是，在所述步骤三中，挤压形成所述中心通孔时，成形的温度区间为850～950℃。
本发明的有益效果是：
(1)本发明提供的车载LNG气瓶的颈管支撑结构的成形模具，通过设置挤压芯棒、弹簧与两个模座板相互配合，能够完整的挤压出颈管支撑结构的中心通孔形状，并且保证法兰的成形尺寸符合规格。
(2)本发明提供的车载LNG气瓶的颈管支撑结构，通过挤压一体化成形，能够消除焊接部分影响，提高强度、抗振和保温性，保证颈管支撑结构的稳定性。
(3)本发明提供的车载LNG气瓶的颈管支撑结构的成形方法，使用本发明提供的车载LNG气瓶的颈管支撑结构的成形模具，通过合理控制挤压过程，能够使颈管支撑结构快速成形，提高质量的同时解决生产效率低的问题。
附图说明
图1为本发明所述的车载LNG气瓶的颈管支撑结构的成形模具的总体结构示意图。
图2为本发明所述的冷却润滑系统的通道的布置图。
图3为本发明所述的环形凹槽的位置图。
图4为本发明所述的车载LNG气瓶的颈管支撑结构的示意图。
图5为本发明实施例中车载LNG气瓶的颈管支撑结构的各部分尺寸示意图。
图6为本发明所述的坯料结构示意图。
图7为本发明所述的I工步挤压成形示意图。
图8为本发明所述的II工步挤压成形结束的示意图。
图9为本发明所述的II工步挤压成形结束的局部放大图。
图10为本发明所述的对II工步成形件进一步加工得到颈管支撑结构的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1所示，本发明提供了一种车载LNG气瓶的颈管支撑结构的成形模具，主要包括：第一模座板110、第二模座板120、挤压芯棒130、导向柱140、弹簧150、反挤上模160、底座210、反挤下模220和导套230。
第一模座板110水平设置，挤压芯棒130上端固定连接在第一模座板130上；第二模座板120与第一模座板130平行间隔设置，并且第一模座板110与第二模座板120之间通过两个弹簧150连接；其中，两个弹簧150对称设置在挤压芯棒130的两侧。
第二模座板120上开设有第一挤压通孔121，挤压芯棒130与第一挤压通孔121同轴设置；其中，挤压芯棒130的下部设置在第一挤压通孔121中，并且挤压芯棒130能够沿第一挤压通孔121轴向移动(上下移动)。
两个导向柱140分别与两个弹簧150一一对应设置。导向柱140的上端固定连接在第一模座板110上，弹簧150同轴空套在导向柱140上，弹簧150的上端连接第一模座板110，下端连接第二模座板120。其中，第二模座板120开设两个有导向通孔，两个导向通孔与两个导向柱140一一对应设置；导向柱140的下端同轴穿过所述导向通孔，并且能够沿所述导向通孔的轴向移动(上下移动)。
反挤上模160固定连接在第二模座板120上；其中，反挤上模160上开设有第二挤压通孔161，第二挤压通孔161与第一挤压通孔121同轴设置。其中，所述挤压芯棒130的下端能够穿过第二挤压通孔161，并且能够沿第二挤压通孔161轴向移动。
底座210水平设置，并且设置在第二模座板120的下方。反挤下模220固定安装在底座210上，并且与反挤上模220相对设置。反挤下模220上具有凹模型腔221；其中，局部成形件(待挤压件)300b放置在凹模型腔221中。其中，凹模型腔221与第二挤压通孔161同轴设置。两个导套230固定连接在底座210上，两个导套230与两个导向柱140一一对应设置，导向柱140与导向套230相匹配。
其中，第一模座板110和第二模座板120能够在驱动机构(图中未示出)的驱动下以导向柱140(与导套230配合)为导向靠近或远离底座210；当第一模座板110朝向底座210移动时，弹簧150被压缩，第一模座板110和第二模座板120逐渐靠近；挤压芯棒130的下端在第一挤压通孔121和第二挤压孔161向下移动，直到第一模座板110抵靠在第二模座板120上。
在本实施例中，第一模座板110上开设有两个凹槽111(开口向下)，两个凹槽111分别与两个导向柱140一一对应设置，并且导向柱140的上固定连接在凹槽111的底部；弹簧150的上端也连接在凹槽111的底部，下端连接在第二模座板120上。
作为优选，所述成形模具还设置有两个弹簧导向套170。弹簧导向套170为中空筒状结构，两个弹簧导向套170分别与两个弹簧150一一对应设置。弹簧导向套170同轴空套在弹簧150上，并且弹簧导向套170的下端固定连接在所述第二模座板上，上端延伸至凹槽111中；弹簧导向套170与凹槽111间隙配合。其中，当弹簧150压缩或伸张时，弹簧导向套170能够在凹槽111中轴向移动(上下移动)。设置弹簧导向套170能够对弹簧150和导向柱140起到进一步的导向作用，提高导向柱140挤压位置的精确性。
作为进一步的优选，凹槽111的底部中心处具有(向下凸起的)凸起部111a，凸起部111a的外围形成环形凹陷部111b。其中，导向柱140的上端固定连接在凸起部111a上，弹簧150的上端连接在凹陷部111b。弹簧150连接在凹陷部111b中，能够保证弹簧150被压缩时的移动方向始终为轴向，防止弹簧150防止扭曲形变，从而进一步提高挤压芯棒130挤压位置的精确性。
弹簧150的作用力大小与第一模座板110和第二模座板120之间的距离成反比，在挤压芯棒130刚接触局部成形件300b开始挤压时，上下反挤模具之间的压紧力不足以抵抗深孔挤压件的金属变形流动抗力，因此局部成形时的对接法兰的外径和厚度尺寸均比挤压中心通孔时小一定的数值，在初始挤压深孔时，部分金属流向对接法兰部位，这样便于控制中心通孔和法兰尺寸，并且不出现飞边。
弹簧150压紧力过小，不能有效压紧上下反挤模具，挤压时金属会过量流入法兰部位，造成法兰厚度尺寸较差、深孔的挤压深度不足等问题，同时，在挤压通孔结束时会出现挤压件与挤压芯棒脱130不开而抱死的情况。
在本实施例中，弹簧150采用圆柱螺旋压力弹簧，材质为60Si2MnA钢；以适应第一模座板110和第二模座板120的结构和空间位置，保证弹簧150的性能。
作为进一步的优选，所述的成形模具还设置有冷却润滑系统，其具体设置方式如图1-3所示，挤压芯棒130通过螺纹连接的方式固定在第一模座板110上；在第一模座板110的一侧(靠近第一模座板110下表面处)设置有冷却润滑剂进口180，冷却润滑剂进口180与冷却润滑剂供给装置(图中未示出)连接；在挤压芯棒130的外圆周上开设有环形凹槽131，环形凹槽131的深度为2～3mm，并且环形凹槽131的开设位置与通道181的处于相同高度。冷却润滑剂进口180通过在第一模座板110开设的通道181与环形凹槽131连通；其中，通道181与凹槽111间隔设置，二者不连通。当冷却润滑系统启动后，在较低的冷却润滑剂液体压力下，冷却润滑剂经通道181与环形凹槽131流至挤压芯棒130的外圆表面，沿外表面均匀地向下流到挤压芯棒130工作部分，(冷却润滑的同时挤压芯棒也在移动)，最后汇集于挤压通孔、和凹模型腔221中。根据冷却润滑剂的类型及润滑要求，可以控制冷却润滑的流量，得到所要求的润滑状态。
如图4所示，本发明还提供了一种车载LNG气瓶的颈管支撑结构，使用所述的成形模具进行制备，所述的车载LNG气瓶的颈管支撑结构包括：支撑颈管310和支撑对接法兰320，支撑对接法兰320与支撑颈管310同轴固定连接；并且支撑颈管310与支撑对接法兰320为一体成形结构。
如图5所示，为本发明的一个实施例，在本实施例中，颈管支撑结构的总长度为170mm；支撑对接法兰320包括第一环形凸台部321和第二环形凸台部322，第一环形凸台部321和第二环形凸台部322同轴设置，第一环形凸台部321的外径大于第二环形凸台部322的外径；第二环形凸台部322的中心通孔与支撑颈管310的中心通孔的直径相同，第一环形凸台321的左端通孔为渐缩通孔321a，使第一环形凸台321的左端内壁的轴向截面呈圆弧状，圆弧的半径为5.5mm。其中，第一环形凸台部321的外径为102mm，渐缩通孔321a的左端直径为75mm，渐缩通孔321的右端直径为64mm；第二环形凸台部322的中心通孔与支撑颈管310的中心通孔的直径均为64mm。第一环形凸台部321的轴向长度为10.5mm，第二环形凸台部322的轴向长度为6mm。支撑颈管310的主体部为圆筒状，长度为105mm；支撑颈管310的主体部外壁左端与第二环形凸台部322通过第一弧面过渡连接；所述第一弧面的半径为5.5mm。支撑颈管310的外壁右端具有凸起部311，凸起部311的轴向长度为14mm；支撑颈管310的主体部外壁右端与凸起部311通过第二弧面过渡连接；所述第一弧面的半径为50mm；第二凸起311的右端面与支撑颈管310的横断面之间具有夹角，夹角为35度。
所述的车载LNG气瓶的颈管支撑结构，通过挤压一体化成形，能够消除焊接部分影响，提高强度、抗振和保温性，保证颈管支撑结构的稳定性；在满足支撑强度和抗振的前提下减薄部分长度方向上的壁厚，降低导热横截面积，减少热量通过颈管支撑结构传递到内胆封头。
本发明还提供了一种车载LNG气瓶的颈管支撑结构的成形方法，用于制备所述的车载LNG气瓶的颈管支撑结构，所述的成形方法如下：
首先，将锯切的圆柱形坯料300a(如图6所示)，尺寸为78mm(D)×140mm(H)放至感应加热炉的进料口，设定加热周期，定时将其推入感应加热炉，经一个周期的加热(到达热成形工艺温度1150℃)并保温一定时间，在局部成形前用去氧化皮设备去除坯料表面氧化皮。
I工步挤压成形：如图7所示，把坯料300a平缓放至I工步成形下模410，成形下模型腔底部直径取Φ80mm，孔口直径取Φ81mm，坯料直径取Φ78mm，保证坯料放入模具后可有效定位，将I工步成形上模420同轴设置在I工步成形下模410的上方，I工步成形上模420中具有与对接法兰320的外形相匹配的凹模型腔420a；由I工步成形上模420将坯料挤出颈管支撑结构对接法兰320的主体轮廓，包括渐缩通孔321a的形状也是在I工步由凹模型腔420a中的中心凸起部挤压形成。由于下模型腔深，拔模斜度只有0.5°，上模型腔浅，模芯拔模斜度为10°，局部成形件会滞留在成形下模410中，用顶料装置取出I工步的到的局部成形件300b(由300a挤压形成)。
II工步挤压成形：该过程主要利用本发明提供的成形模具；如图1、8和9所示，将局部成形件300b的对接法兰端放入反挤下模220，其中，反挤下模220与I工步成形上模420的形状和结构相同。第一模座板110在压力机滑块(驱动机构)的带动下下压，迫使弹簧150逐渐压缩，第二模座板120下移，局部成形件430的上端进入第二挤压通孔161中，挤压芯棒410逐渐向下挤压局部成形件300b，直到第一模座板110抵靠在第二模座板120上，挤压芯棒130在局部成形件300b的中心挤压出中心通孔；得到II工步成形件(挤压件)300c。压机滑块(驱动机构)回程上升时，第一模座板110和第二模座板120在弹簧150的作用下分离，将挤压芯棒130脱出II工步成形件300c的中心通孔。此时，冷却润滑系统启动，在冷却润滑挤压芯棒的同时，使II工步成形件300c冷却并脱离反挤上模。
如图10所示，II工步成形件300c通过荧光磁粉探伤未发现挤压件表面有折叠或裂纹等缺陷，II工步成形件300c经剖切、腐蚀后的纤维流线连续流畅；之后，经正火+回火处理，热处理后的晶粒度达到7级左右，得到所述的车载LNG气瓶的颈管支撑结构300(如图10内部的虚线部分所示，其结构与图5相同)。经测试，制备得到的车载LNG气瓶的颈管支撑结构的力学性能数据为:抗拉强度σb＝745MPa，屈服强度σs＝456MPa，伸长率δ＝23.5％，断面收缩率
Figure BDA0002657615170000101
测试的抗振和保温性表现良好。表明挤压工艺及模具设计合理，可以达到预期目的。
本发明提供的车载LNG气瓶的颈管支撑结构的成形模具，通过设置挤压芯棒、弹簧与两个模座板相互配合，能够完整的挤压出颈管支撑结构的中心通孔形状，并且保证法兰的成形尺寸符合规格。
本发明提供的车载LNG气瓶的颈管支撑结构的成形方法，使用本发明提供的车载LNG气瓶的颈管支撑结构的成形模具，通过合理控制挤压过程，能够使颈管支撑结构快速成形，提高质量的同时解决生产效率低的问题。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种车载LNG气瓶的颈管支撑结构的成形模具，其特征在于，包括：
第一模座板；
挤压芯棒，其一端固定连接在所述第一模座板上；
第二模座板，其与所述第一模座板平行设置，并且所述第一模座板与所述第二模座板之间通过多个弹簧连接；
其中，所述第二模座板上开设有第一挤压通孔，所述挤压芯棒与所述第一挤压通孔同轴设置；
两个导向柱，其对称设置在所述挤压芯棒的两侧，所述两个导向柱的一端分别与所述第一模座板固定连接；
其中，所述第二模座板开设两个有导向通孔，所述导向通孔与所述导向柱一一对应设置，所述导向柱同轴穿过所述导向通孔，并且能够沿所述导向通孔的轴向移动；
反挤上模，其固定连接在所述第二模座板上；
其中，所述反挤上模上开设有第二挤压通孔，所述第二挤压通孔与所述第一挤压通孔同轴设置；
底座；
反挤下模，其固定安装在所述底座上，并且与所述反挤上模相对设置；所述反挤下模上具有凹模型腔；
其中，所述凹模型腔与所述第二挤压通孔同轴设置；
两个导套，其固定连接在所述底座上，所述两个导套与所述两个导向柱一一对应设置；
其中，所述第一模座板能够在驱动机构的驱动下以所述导向柱为导向靠近或远离所述底座；当所述第一模座板朝向所述底座移动时，所述第一模座板和所述第二模座板逐渐靠近；所述挤压芯棒的另一端能够依次穿过所述第一挤压通孔和所述第二挤压通孔，直到所述第一模座板抵靠在所述第二模座板上。
2.根据权利要求1所述的一种车载LNG气瓶的颈管支撑结构的成形模具，其特征在于，所述第一模座板和所述第二模座板之间通过两个弹簧连接，并且两个所述弹簧与所述两个导向柱一一对应设置；
其中，所述第一模座板上开设有两个凹槽，所述两个凹槽与所述两个导向柱一一对应设置，并且所述导向柱的一端固定连接在所述凹槽的底部；
所述弹簧同轴空套在所述导向柱上，所述弹簧的一端连接在所述连接凹槽的底部，另一端连接在所述第二模座板上。
3.根据权利要求2所述的一种车载LNG气瓶的颈管支撑结构的成形模具，其特征在于，还包括：
两个弹簧导向套，其为中空筒状，所述弹簧导向套与所述弹簧一一对应设置；
所述弹簧导向套空套在所述弹簧上，并且所述弹簧导向套的一端固定连接在所述第二模座板上，另一端延伸至所述凹槽中；所述弹簧导向套与所述凹槽间隙配合；
其中，当所述弹簧压缩或伸张时，所述弹簧导向套能够在所述凹槽中轴向移动。
4.根据权利要求3所述的一种车载LNG气瓶的颈管支撑结构的成形模具，其特征在于，所述凹槽的底部中心处具有凸起部，所述凸起部的外围形成环形凹陷部；
其中，所述导向柱的一端固定连接在所述凸起部，所述弹簧的一端连接在所述凹陷部。
5.根据权利要求4所述的一种车载LNG气瓶的颈管支撑结构的成形模具，其特征在于，所述弹簧采用圆柱螺旋压力弹簧，材质为60Si2MnA钢。
6.一种车载LNG气瓶的颈管支撑结构，使用如权利要求1-5所述车载LNG气瓶的颈管支撑结构的成形模具进行制备，其特征在于，包括：
支撑颈管；
支撑对接法兰，其与所述支撑颈管同轴固定连接；
其中，所述支撑颈管与所述支撑对接法兰为一体成形结构。
7.一种车载LNG气瓶的颈管支撑结构的成形方法，用于制备如权利要求6所述的车载LNG气瓶的颈管支撑结构，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、将坯料在感应加热炉进行周期性加热，保温后，去除坯料表面氧化皮，得到预处理坯料；
步骤二、将所述预处理坯料放入法兰成形模具中，挤压出法兰外部形状，得到局部成形件；
步骤三、将所述局部成形件的法兰端放入所述凹模型腔中；驱动所述第一模座板下压，使所述弹簧逐渐压缩；所述局部成形件的上端进入所述第二挤压通孔中，挤压芯棒逐渐向下挤压所述局部成形件，直到所述第一模座板抵靠在所述第二模座板上，所述局部成形件挤压形成中心通孔；
步骤四、所述第一模座板上升，所述第一模座板抵靠在所述第二模座板在所述弹簧的作用下分离，将所述挤压芯棒脱出所述中心通孔，得到挤压件；
步骤五、循环冷却润滑系统启动，在冷却润滑挤压芯棒的同时，使所述挤压件冷却并脱离反挤上模。
8.根据权利要求7所述的车载LNG气瓶的颈管支撑结构的成形方法，其特征在于，在所述步骤五之后还包括：
将所述挤压件剖切、腐蚀后后，经正火、回火处理，得到所述车载LNG气瓶的颈管支撑结构。
9.根据权利要求8所述的车载LNG气瓶的颈管支撑结构的成形方法，其特征在于，在所述步骤二中，挤压法兰外部形状时，成形的温度区间为1000～1200℃。
10.根据权利要求9所述的车载LNG气瓶的颈管支撑结构的成形方法，其特征在于，在所述步骤三中，挤压形成所述中心通孔时，成形的温度区间为850～950℃。
CN202010893351.5A 2020-08-31 2020-08-31 一种车载lng气瓶的颈管支撑结构及其成形模具和成形方法 Active CN112077162B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010893351.5A CN112077162B (zh) 2020-08-31 2020-08-31 一种车载lng气瓶的颈管支撑结构及其成形模具和成形方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010893351.5A CN112077162B (zh) 2020-08-31 2020-08-31 一种车载lng气瓶的颈管支撑结构及其成形模具和成形方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112077162A true CN112077162A (zh) 2020-12-15
CN112077162B CN112077162B (zh) 2022-02-25

Family

ID=73729710

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010893351.5A Active CN112077162B (zh) 2020-08-31 2020-08-31 一种车载lng气瓶的颈管支撑结构及其成形模具和成形方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112077162B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB944531A (en) * 1961-02-24 1963-12-18 Kabel Und Metallwerke Neumeyer Improvements in and relating to the manufacture of externally flanged hollow metal members
CN104226708A (zh) * 2014-09-12 2014-12-24 诸文伟 一种花键冷挤压模具
CN108838226A (zh) * 2018-07-13 2018-11-20 中国航发北京航空材料研究院 一种用于钛合金杯形件热反挤压成形方法
CN110773954A (zh) * 2019-10-16 2020-02-11 中北大学 一种变壁厚双鼓形回转体筒形构件成形的方法
CN110893440A (zh) * 2019-11-28 2020-03-20 安徽江淮汽车集团股份有限公司 扩口涨形模具
CN211360524U (zh) * 2019-12-18 2020-08-28 无锡东海锻造有限公司 上弹性浮动模座工装

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB944531A (en) * 1961-02-24 1963-12-18 Kabel Und Metallwerke Neumeyer Improvements in and relating to the manufacture of externally flanged hollow metal members
CN104226708A (zh) * 2014-09-12 2014-12-24 诸文伟 一种花键冷挤压模具
CN108838226A (zh) * 2018-07-13 2018-11-20 中国航发北京航空材料研究院 一种用于钛合金杯形件热反挤压成形方法
CN110773954A (zh) * 2019-10-16 2020-02-11 中北大学 一种变壁厚双鼓形回转体筒形构件成形的方法
CN110893440A (zh) * 2019-11-28 2020-03-20 安徽江淮汽车集团股份有限公司 扩口涨形模具
CN211360524U (zh) * 2019-12-18 2020-08-28 无锡东海锻造有限公司 上弹性浮动模座工装

Also Published As

Publication number Publication date
CN112077162B (zh) 2022-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102248114B (zh) 轻合金整体模锻挤压汽车轮毂成型工艺及模具
CN110586681B (zh) 舱体构件挤压成形模具
CN102581051B (zh) 汽车驱动桥桥壳琵琶孔冷挤压成型方法及压模成型机床
CN106607468A (zh) 一种镁合金高性能杯形件的差速挤压成形方法
CN101829698A (zh) 一种带凸缘薄壁长管形零件坯料的挤压成形工艺及模具
CN109332415B (zh) 一种采用棒料制备管材的转角扩径挤压模具与方法
CN102319808B (zh) 螺母热冲压模具
CN113059016B (zh) 大高径比筒体变薄引伸挤压复合成形模具
CN112077162B (zh) 一种车载lng气瓶的颈管支撑结构及其成形模具和成形方法
CN202984317U (zh) 无缝钢管整体成形模具
CN101386035B (zh) 一种活塞销的制造工艺
CN111167993B (zh) 铝合金管件锻抽成型方法
CN112475180A (zh) 一种台阶轴类锻件的锻造模具及方法
CN103252409B (zh) 一种高强度内六方通孔螺栓近净成形模具
CN115026237B (zh) 一种冷镦模具及冷镦工艺
CN85108775A (zh) 热挤压无缝三通管制造方法及其成型装置
CN111482515B (zh) 一种高强铝合金圆筒形深冲件模具及配套挤-拉-淬工艺
CN114367795A (zh) 汽车换挡液压活塞杆的加工方法
CN113617994A (zh) 一种长颈轴管热挤压成形工艺及其模具
CN111975291A (zh) 一种铝合金异型壳体精密锻件的近净锻造成形方法
CN111001702A (zh) 一种涨径式热成形工艺及其石油钻采扶正器成型用模具
CN217570704U (zh) 一种汽车连杆锻造模具
CN220231174U (zh) 一种基于挤压成型的铝合金试样制作装置
CN113878075B (zh) 集成多接管的大型变截面筒体仿形锻造工艺
CN214442736U (zh) 一种法兰终锻上模具及其安装结构

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant