RU2289062C1 - High-pressure plastic-coating metallic vessel and method of its manufacturing - Google Patents
High-pressure plastic-coating metallic vessel and method of its manufacturing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2289062C1 RU2289062C1 RU2005110413/06A RU2005110413A RU2289062C1 RU 2289062 C1 RU2289062 C1 RU 2289062C1 RU 2005110413/06 A RU2005110413/06 A RU 2005110413/06A RU 2005110413 A RU2005110413 A RU 2005110413A RU 2289062 C1 RU2289062 C1 RU 2289062C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cylindrical part
- fitting
- bottoms
- flange
- middle cylindrical
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области газовой аппаратуры, а именно к металлопластиковым баллонам высокого давления (ВД), используемым, в частности, в портативных кислородных дыхательных аппаратах альпинистов, спасателей, в переносных изделиях криогенной и противопожарной техники, системах газообеспечения.The invention relates to the field of gas equipment, namely, high pressure metal-plastic cylinders (HP) used, in particular, in portable oxygen breathing apparatus for climbers, rescuers, in portable products of cryogenic and fire fighting equipment, gas supply systems.
Выпускаемые в настоящее время металлопластиковые баллоны высокого давления (ВД) содержат внутреннюю тонкостенную металлическую герметичную оболочку - лейнер и внешнюю силовую пластиковую оболочку, образованную намоткой на поверхность лейнера жгута из высокомодульного волокна (например, стекловолокна, углеволокна, органического волокна), пропитанного связующим.Currently produced high-pressure metal-plastic cylinders (VD) contain an internal thin-walled metal hermetic shell - a liner and an external power plastic shell formed by winding a bundle of high-modulus fiber (for example, fiberglass, carbon fiber, organic fiber) impregnated with a binder on the surface of the liner.
Среди требований, предъявляемых к газовым баллонам ВД, приоритетными являются: снижение удельной материалоемкости (d) баллона, определяемой отношением массы баллона к его объему, и обеспечение высокого ресурса по числу циклов нагружения при безопасной эксплуатации баллона.Among the requirements for VD gas cylinders, the priority ones are: reducing the specific material consumption (d) of the cylinder, determined by the ratio of the mass of the cylinder to its volume, and ensuring a high resource in the number of loading cycles for safe operation of the cylinder.
Первому из указанным требований, в частности, отвечают известные металлопластиковые баллоны со сварными и штампованно-сварными стальными лейнерами, содержащими среднюю цилиндрическую часть и приваренные к ней два днища, по крайней мере одно из которых снабжено штуцером, соединенным с днищем сварным швом.The first of these requirements, in particular, is met by well-known metal-plastic cylinders with welded and stamped-welded steel liners containing a middle cylindrical part and two bottoms welded to it, at least one of which is equipped with a fitting connected to the bottom by a welded seam.
Известный, принятый за прототип, металлопластиковый баллон ВД по патенту RU, C1 2077682, содержит штампованно-сварной герметичный стальной лейнер и внешнюю силовую пластиковую оболочку.The well-known, adopted as a prototype, metal-plastic cylinder VD according to patent RU, C1 2077682, contains a stamped-welded sealed steel liner and an external power plastic shell.
Лейнер содержит среднюю цилиндрическую часть, два днища и имеет толщину стенок, равную (0.5-0.9) мм. Днища соединены со средней частью посредством сварки через подкладные кольца, обеспечивающие гладкую внешнюю поверхность лейнера в месте сварного шва. По крайней мере к одному из днищ приварен штуцер.The liner contains the middle cylindrical part, two bottoms and has a wall thickness equal to (0.5-0.9) mm. The bottoms are connected to the middle part by welding through washers, providing a smooth outer surface of the liner in place of the weld. A fitting is welded to at least one of the bottoms.
Металлопластиковый баллон ВД по патенту RU, C1 2077682 изготавливают следующим образом.The metal-plastic cylinder VD according to patent RU, C1 2077682 is made as follows.
Для изготовления лейнера используют стальную заготовку из тонкого листового проката. Цилиндрическую часть лейнера получают из листовой стальной заготовки, свернутой в цилиндр и сваренной встык, например, электронно-лучевой сваркой. Днища выполняют известным методом холодной вытяжки из того же листового проката. При этом, поскольку глубина днищ незначительна, как правило, не более 0.32 наружного диаметра (30 мм), их толщина после вытяжки соизмерима с толщиной цилиндрической заготовки. Днища по периметру приваривают к цилиндрической части через подкладные кольца. По крайней мере, к одному из днищ приваривают штуцер. При этом используют, например, электронно-лучевую или лазерную сварку.For the manufacture of the liner using a steel billet of thin sheet metal. The cylindrical part of the liner is obtained from sheet steel billets rolled into a cylinder and butt welded, for example, by electron beam welding. The bottoms are performed by the known method of cold drawing from the same sheet metal. Moreover, since the depth of the bottoms is insignificant, as a rule, no more than 0.32 of the outer diameter (30 mm), their thickness after drawing is comparable with the thickness of the cylindrical workpiece. Bottoms around the perimeter are welded to the cylindrical part through washers. At least one fitting is welded to one of the bottoms. In this case, for example, electron beam or laser welding is used.
В качестве пластиковой внешней оболочки используют жгут Армос, который наматывают на лейнер, используя, как и в известных конструкциях, спиральную радиально-диагональную намотку, которую осуществляют на известном оборудовании, например на станке СНП.As a plastic outer shell, an Armos harness is used, which is wound on a liner, using, as in known constructions, a spiral radial-diagonal winding, which is carried out on known equipment, for example, on an SNP machine.
При этом для сохранения формы лейнера в процессе намотки толщина стенки лейнера не должна быть меньше 0.2-0.5 мм.Moreover, to maintain the shape of the liner during winding, the wall thickness of the liner should not be less than 0.2-0.5 mm.
Сварная, штампованно-сварная технологии позволяют изготовить стальные лейнеры с достаточно тонкими стенками, и, тем самым, обеспечить сравнительно невысокую удельную материалоемкость (d) баллона.Welded, stamped-welded technologies make it possible to manufacture steel liners with rather thin walls, and, thereby, provide a relatively low specific material consumption (d) of the cylinder.
Однако известные конструкции металлопластиковых баллонов ВД со сварными или штампованно-сварными стальными лейнерами имеют сравнительно невысокий ресурс по числу циклов нагружения вследствие возможной потери устойчивости и разрушения лейнера в области сварного соединения днища и штуцера.However, the known designs of metal-plastic cylinders VD with welded or stamped-welded steel liners have a relatively low resource in the number of loading cycles due to the possible loss of stability and destruction of the liner in the area of the welded joint of the bottom and nozzle.
В известных сварных и штампованно-сварных стальных лейнерах, обеспечивающих сравнительно невысокую удельную материалоемкость (d) баллона ВД (при отношении толщины стенки лейнера к его диаметру в диапазоне от 0.003 до 0.01), тонкостенные днища соединены со штуцером сваркой.In well-known welded and stamped-welded steel liners providing a relatively low specific material consumption (d) of the ID cylinder (with a ratio of the liner wall thickness to its diameter in the range from 0.003 to 0.01), thin-walled bottoms are connected to the nozzle by welding.
Штуцер по сравнению с тонкостенным днищем представляет собой достаточно массивный узел, что препятствует получению одной детали, включающей штуцер и тонкостенное днище известными методами, например токарной обработкой. Авторам не известны технологические процессы, позволяющие иным способом, кроме сварки, соединить достаточно массивную деталь - штуцер с тонкостенной деталью, днищем.Compared to a thin-walled bottom, the fitting is a rather massive assembly, which prevents the production of one part, including the fitting and the thin-walled bottom, by known methods, for example, by turning. The authors are not aware of the technological processes that allow using a method other than welding to connect a rather massive part - a fitting with a thin-walled part, a bottom.
Наличие сварного соединения в днище обусловливает невысокий ресурс баллона ВД со стальным лейнером по числу циклов нагружения, который не превышает несколько десятков, вследствие возможной потери устойчивости и разрушения лейнера в области сварного соединения днища и штуцера.The presence of a welded joint in the bottom determines the low life of the VD cylinder with a steel liner in the number of loading cycles, which does not exceed several tens, due to the possible loss of stability and destruction of the liner in the area of the welded joint of the bottom and the nozzle.
Кроме того, дополнительная операция соединения штуцера с днищем, а также использование дополнительных деталей - подкладных колец, посредством которых осуществляют сварку средней цилиндрической части и днищ, усложняет технологию изготовления стальных баллонов ВД.In addition, the additional operation of connecting the nozzle to the bottom, as well as the use of additional parts - washers, by means of which the middle cylindrical part and the bottoms are welded, complicates the manufacturing technology of steel cylinders VD.
В основу настоящего изобретения положена задача создать металлопластиковый баллон высокого давления и способ его изготовления, позволяющие исключить сварное соединение штуцера с днищем и тем самым повысить устойчивость и прочность лейнера и ресурс баллона по числу циклов нагружения при сохранении невысокой удельной материалоемкости (d) баллона, а также упростить технологический процесс изготовления баллона за счет исключения операции соединения штуцера с днищем и дополнительных деталей - подкладных колец.The present invention is based on the task of creating a metal-plastic high-pressure cylinder and a method for its manufacture, which eliminates the welded connection of the nozzle to the bottom and thereby increase the stability and durability of the liner and the resource of the cylinder by the number of loading cycles while maintaining a low specific material consumption (d) of the cylinder, as well as to simplify the manufacturing process of the container by eliminating the operation of connecting the nozzle to the bottom and additional parts - underlay rings.
Поставленная задача решается тем, что в металлопластиковом баллоне высокого давления, включающем внешнюю силовую пластиковую оболочку и внутренний тонкостенный стальной лейнер, содержащий среднюю цилиндрическую часть, два днища и штуцер по крайней мере на одном днище, согласно предлагаемому изобретению, штуцер и днище выполнены за одно целое.The problem is solved in that in a metal-plastic high-pressure cylinder, including an external power plastic shell and an internal thin-walled steel liner containing a middle cylindrical part, two bottoms and a fitting on at least one bottom, according to the invention, the fitting and bottom are made in one piece .
Выполнение днища лейнера со штуцером за одно целое уменьшает вероятность разрушения и потери устойчивости лейнера в области штуцера, тем самым обеспечивает возможность увеличения ресурса металлопластикового баллона ВД со стальным лейнером по числу циклов нагружения.Performing the bottom of the liner with the fitting in one piece reduces the likelihood of destruction and loss of stability of the liner in the area of the fitting, thereby providing the possibility of increasing the life of the metal-plastic cylinder VD with a steel liner in the number of loading cycles.
Испытания, проведенные авторами, показали, что исключение сварного соединения штуцера с днищем, позволяет повысить ресурс металлопластикового баллона ВД с тонкостенным стальным лейнером по числу циклов нагружения до нескольких сотен. При этом исключается дополнительная операция - сварка днища со штуцером, что упрощает технологический процесс.Tests conducted by the authors showed that the elimination of the welded joint of the nozzle with the bottom allows to increase the resource of the metal-plastic cylinder VD with a thin-walled steel liner in the number of loading cycles to several hundred. This eliminates the additional operation of welding the bottom with a fitting, which simplifies the process.
Наиболее технологично, чтобы днище со штуцером были выполнены за одно целое из заготовки в виде прутка с использованием для формирования стенки днища операций раскатки и ротационной вытяжки, а для формирования штуцера - токарной обработки.It is most technologically advanced for the bottom with the fitting to be made integrally from the billet in the form of a rod using rolling and rotational drawing operations to form the bottom wall, and turning to form the fitting.
Целесообразно, чтобы днища были соединены со средней цилиндрической частью сваркой, при этом каждое из днищ содержит периферийный кольцевой участок стенки в области соединения со средней цилиндрической частью, выполненный с утолщением стенки с внутренней стороны и кольцевой канавкой с наружной стороны, образующей на периферийном кольцевом участке выступ для насаживания средней цилиндрической части.It is advisable that the bottoms be connected to the middle cylindrical part by welding, with each of the bottoms containing a peripheral annular wall section in the area of connection with the middle cylindrical part, made with a thickening of the wall on the inside and an annular groove on the outside, forming a protrusion on the peripheral ring section for mounting the middle cylindrical part.
Благодаря указанной конструкции периферийного участка стенки каждого днища обеспечивается сварка днищ со средней цилиндрической частью без подкладных колец, что упрощает технологию изготовления баллона ВД.Due to the design of the peripheral wall section of each bottom, welding of the bottoms with the middle cylindrical part without backing rings is provided, which simplifies the manufacturing technology of the cylinder VD.
Поставленная задача решается тем, что в способе изготовления металлопластикового баллона высокого давления со стальным тонкостенным лейнером, содержащим среднюю цилиндрическую часть и два днища, по крайней мере одно из которых содержит штуцер, включающем соединение сварным швом средней цилиндрической части с днищами, согласно предлагаемому изобретению днище и штуцер выполняют за одно целое из заготовки в виде стального прутка заданного размера, при этом пруток раскатывают с одного конца, образуя фланец, имеющий с одной стороны плоскую круговую поверхность, соединенную с противоположной стороны с нераскатанным участком прутка, длина которого достаточна для формирования штуцера, из нераскатанного участка прутка механической обработкой формируют внешнюю поверхность и внутренний канал штуцера, из фланца методом токарной обработки и ротационной вытяжки с последующей формовкой прессом формируют днище заданной формы, которое соединяют со средней цилиндрической частью, и осуществляют сварку по периметру их соединения.The problem is solved in that in the method of manufacturing a metal-plastic high-pressure cylinder with a steel thin-walled liner containing the middle cylindrical part and two bottoms, at least one of which contains a fitting, including connecting the welded seam of the middle cylindrical part to the bottoms, according to the invention, the bottom and the fitting is made in one piece from the workpiece in the form of a steel bar of a given size, while the bar is rolled from one end, forming a flange having a plane on one side a circular surface connected on the opposite side with an unstretched portion of the bar, the length of which is sufficient to form a nozzle, from the unstretched portion of the rod by machining form the outer surface and the inner channel of the nozzle, from the flange by turning and rotary drawing, followed by molding, form the bottom of a given shape, which is connected to the middle cylindrical part, and welding is carried out around the perimeter of their connection.
Предлагаемый способ является наиболее технологичным и экономичным способом изготовления баллона ВД, обеспечивающим выполнение днища за одно целое со штуцером при сохранении невысокой удельной материалоемкости (d) баллона.The proposed method is the most technologically advanced and economical method of manufacturing a cylinder VD, ensuring the execution of the bottom in one piece with the fitting while maintaining a low specific material consumption (d) of the cylinder.
Предлагаемый способ обеспечивает невысокую трудоемкость технологического процесса и экономичный расход металла.The proposed method provides a low complexity of the process and economical metal consumption.
Целесообразно, до ротационной вытяжки на плоской круговой поверхности фланца механической обработкой создавать по периферии фланца утолщение, которое сохраняют на внутренней стороне стенки днища после его формовки прессом, на наружной стороне стенки днища над утолщением выполняют кольцевую канавку заданного диаметра, образуя на периферийном участке стенки днища выступ, на который насаживают среднюю цилиндрическую часть, и осуществляют сварку.It is advisable to rotate the hood on a flat circular surface of the flange by machining to create a thickening around the periphery of the flange, which is stored on the inner side of the bottom wall after being molded by a press, on the outer side of the bottom wall an annular groove of a given diameter is made over the thickening, forming a protrusion on the peripheral section of the bottom wall , on which the middle cylindrical part is mounted, and welding is carried out.
Периферийный участок днища с выступом под среднюю цилиндрическую часть образуют для выполнения сварного шва без подкладных колец, что упрощает технологию изготовления баллона ВД.The peripheral section of the bottom with a protrusion under the middle cylindrical part is formed to make a weld without backing rings, which simplifies the manufacturing technology of the cylinder VD.
В дальнейшем предлагаемое изобретение будет более подробно раскрыто на конкретных примерах его выполнения со ссылками на чертежи, на которых:In the future, the invention will be described in more detail on specific examples of its implementation with reference to the drawings, in which:
Фиг.1 изображает металлопластиковый баллон ВД, продольный разрез;Figure 1 depicts a metal-plastic cylinder VD, a longitudinal section;
Фиг.2 - днище лейнера баллона ВД, продольный разрез;Figure 2 - the bottom of the liner cylinder VD, a longitudinal section;
Фиг.3 - схема технологического процесса изготовления днища лейнера баллона.Figure 3 - diagram of the manufacturing process of the bottom of the cylinder liner.
На Фиг.1 показан металлопластиковый баллон высокого давления (ВД), содержащий внешнюю силовую пластиковую оболочку 1, внутренний тонкостенный стальной лейнер 2 и штуцер 3. Внешняя силовая пластиковая оболочка 1 образована намоткой на лейнер 2 по всей его поверхности прочного полимерного волокна, пропитанного смолой. Внешняя силовая пластиковая оболочка 1 может быть выполнена из любого известного полимерного материала, применяемого с этой целью, например, из жгута Армос.Figure 1 shows a metal-plastic high-pressure cylinder (VD) containing an external power plastic sheath 1, an internal thin-walled steel liner 2 and a
Лейнер 2 выполнен из высоколегированной коррозионно-стойкой стали, например, марки 12Х18Н10Т и содержит цилиндрическую часть 4 и два днища 5, соединенных с цилиндрической частью 4 по периметру сварным швом 6.The liner 2 is made of highly alloyed corrosion-resistant steel, for example, grade 12X18H10T and contains a
Толщина стенки лейнера 2 в средней части 4 и в днищах 5 определяется из условия, при котором отношение толщины стенки лейнера к его диаметру находится в диапазоне 0.003-0.01.The wall thickness of the liner 2 in the
Это обусловлено необходимостью сохранения формы лейнера в процессе намотки при обеспечении минимальной удельной материалоемкости (d) баллона.This is due to the need to maintain the shape of the liner during the winding process while ensuring a minimum specific material consumption (d) of the cylinder.
При этом штуцер 3 и днище 5 выполнены за одно целое, без сварного соединения.In this case, the
На Фиг.2 показано днище 5 лейнера, выполненное за одно целое со штуцером 3 и соединенное сварным швом 6 с цилиндрической частью лейнера 4.Figure 2 shows the
Днище 5 содержит периферийный кольцевой участок 7 в области соединения со средней цилиндрической частью 4, выполненный с утолщением 8 с внутренней стороны стенки днища и кольцевой канавкой 9 с наружной стороны стенки, образующей на периферийном кольцевом участке выступ 10 для насаживания средней цилиндрической части 4.The
Исходя из условий обеспечения сплошности материала сварного шва высота кольцевой канавки 9 может превышать толщину стенки цилиндрической части 4 лейнера в 1.5-2.0 раза. Соответственно, внешний диаметр днища 5 также будет превышать внешний диаметр цилиндрической части 4 лейнера.Based on the conditions for ensuring the continuity of the material of the weld, the height of the
Внешний диаметр днища 5 перед кольцевой канавкой может также совпадать с внешним диаметром средней цилиндрической части 4, а высота кольцевой канавки 9 соответствовать толщине стенки цилиндрической части 4 лейнера.The outer diameter of the
Выполнение днища 5 лейнера со штуцером 3 за одно целое уменьшает вероятность разрушения и потери устойчивости лейнера в области штуцера, тем самым обеспечивает возможность увеличения ресурса металлопластикового баллона ВД со стальным лейнером по числу циклов нагружения.The execution of the
Испытания, проведенные авторами, показали, что исключение сварного соединения штуцера с днищем, позволяет повысить ресурс металлопластикового баллона ВД со стальным лейнером по числу циклов нагружения до нескольких сотен.Tests conducted by the authors showed that the exclusion of the welded joint of the nozzle with the bottom allows to increase the resource of the metal-plastic cylinder VD with a steel liner in the number of loading cycles to several hundred.
Изготовление лейнера осуществляется следующим образом.The manufacture of the liner is as follows.
Для средней цилиндрической части 4 лейнера 2 наиболее технологично использовать стальную заготовку из тонкого листового проката, которую, свернутой в цилиндр, сваривают встык. Наиболее предпочтительно использовать электронно-лучевую сварку.For the middle
На Фиг.3 изображена схема технологического процесса изготовления днища баллона, выполненного за одно целое со штуцером, как например показано на Фиг.2.Figure 3 shows a diagram of the technological process of manufacturing the bottom of the cylinder, made in one piece with the fitting, as for example shown in Figure 2.
Для изготовления днища используют заготовку в виде стального прутка 11 (Фиг.3а), например из стали марки 12Х18Н10Т. Диаметр прутка 11 определяется наибольшим внешним диаметром штуцера, например штуцера 3 на Фиг.2, с учетом допусков на механическую обработку. Длина прутка 11 (Фиг.3а) выбирается из условия создания фланца 12 (Фиг.3б), имеющего с одной стороны плоскую круговую поверхность 13, соединенную с противоположной стороны с нераскатанным участком 14 прутка. Диаметр и толщина фланца 12 задаются из условия обеспечения при последующей обработке формования днища заданной формы, например как днище 5 на Фиг.2, а длина нераскатанного участка 13 (Фиг.3б) прутка должна соответствовать длине штуцера, например штуцера 3, показанного на Фиг.2, с учетом допусков на механическую обработку. Длина прутка 11 (Фиг.3а), обеспечивающая указанные условия, определяется известным расчетным путем, исходя из объема детали и припусков на механическую обработку заготовки.For the manufacture of the bottom using a workpiece in the form of a steel bar 11 (Figa), for example, of steel grade 12X18H10T. The diameter of the
Исходную заготовку в виде прутка 11 с одного конца раскатывают до образования фланца 12 (Фиг.3б) заданного размера, определяемого, как указывалось выше, исходя из заданных размеров днища со штуцером.The initial billet in the form of a
Раскатка прутка 11 выполняется либо с нагревом заготовки до 1100°С за один переход, либо без нагрева заготовки за два перехода с промежуточной закалкой, которая проводится по режиму: нагрев до (1050-1070)°С, охлаждение в воде. После операции раскатки производят известным способом закалку заготовки для снятия наклепа.The rolling of
Для раскатки прутка 11 (Фиг.3а) используют известное оборудование для раскатки деталей, например, может быть использована установка для штамповки обкатыванием РХ-100. Параметры раскатки выбирают известными методами расчета усилия деформирования и предельных величин деформации.For rolling the bar 11 (Fig.3a) using known equipment for rolling parts, for example, can be used for stamping by rolling in the PX-100. The rolling parameters are selected by known methods of calculating the strain force and the ultimate strain values.
Следующим этапом, показанным на Фиг.3в, является формирование штуцера 15 из нераскатанного участка 14 (Фиг.3б) и обработка плоской круговой поверхности 13 фланца 12. Обе операции осуществляют механической обработкой, в частности, токарной и фрезерной обработкой. На токарном и фрезерном станках обрабатывают нераскатанный участок 14 прутка, формируя заданную внешнюю и внутреннюю поверхности штуцера 15 (Фиг.3в), имеющего на внешней поверхности конический участок 151 и три цилиндрических участка 152, 153, 154 разного диаметра, а также внутренний канал 16.The next step, shown in Fig.3c, is the formation of the
На плоской круговой поверхности 13 фланца 12 выбирают толщину, создавая по периферии кольцевое утолщение 17. При этом толщина фланца 12 по всей поверхности, вне периферийного кольцевого утолщения 11, превосходит заданную толщину стенки днища и определяется углом раскрытия конуса оправки (не показан) для ротационной вытяжки. Величина утолщения 17 на периферии фланца 12 задается условиями сварки днища с цилиндрической частью лейнера и превосходит общую толщину фланца в 2-3 раза.On a flat
Далее ротационной вытяжкой из фланца 12 формируют коническую поверхность 18 (Фиг.3г) с уменьшением толщины стенки конической поверхности 18 до заданной толщины стенки днища. Операция проводится известным образом на токарном станке (не показан), где заготовка фиксируется на конусной оправке с заданным углом раскрытия. Вытяжка проводится роликом (не показан), который обкатывает поверхность фланца, прижимая его к оправке. При этом толщина фланца уменьшается в соответствии с зависимостью Sк=Sф×sinα, где Sф - толщина фланца 12 (Фиг.3в) после механической обработки, Sк - толщина стенки конуса 18 (Фиг.3г) после ротационной вытяжки, 2α - угол раскрытия конической поверхности оправки. Центральная часть фланца 12 (Фиг.3в), примыкающая к штуцеру 15, не обкатывается роликом и толщина стенки конуса, примыкающая к штуцеру, не уменьшается, оставаясь равной толщине фланца 12 (Фиг.3в) до ротационной вытяжки. Также не меняется толщина периферийной части фланца. При этом на конической поверхности 18 образуется периферийный кольцевой участок 19 с утолщением 17 на внутренней стороне стенки.Next, a conical surface 18 (Fig. 3d) is formed by a rotary hood from the
Следующей операцией является формирование из конусной поверхности 18 (Фиг.3г) днища 20 (Фиг.3д) заданного профиля. Данная операция осуществляется известным методом прессования в матрице (не показано) заданной формы. При этом на периферийном кольцевом участке 19 сохраняют кольцевое утолщение 17 на внутренней стороне стенки днища 20.The next operation is the formation of the conical surface 18 (Fig. 3d) of the bottom 20 (Fig. 3d) of a given profile. This operation is carried out by a known method of pressing in a matrix (not shown) of a given shape. At the same time, an
Далее на указанном периферийном участке 19 днища 20, над утолщением 17, на внешней стороне стенки днища 20 выполняют кольцевую канавку 21, образуя выступ 22, на который насаживают среднюю цилиндрическую часть лейнера и осуществляют сварку.Further, on the specified
Высота кольцевой канавки 21 равна толщине стенки средней части лейнера или превышает толщину стенки цилиндрической части лейнера в 1.5-2.0 раза.The height of the
Возможно выполнение днища без утолщения 17 на внутренней стороне и кольцевой канавки 21 на наружной стороне периферийного участка 19 стенки днища 20. При этом днища 20 и цилиндрическая часть могут быть соединены через подкладные кольца, как в известном техническом решении по патенту RU, C1 2077682.It is possible to perform the bottom without thickening 17 on the inner side and the
Возможно изготовление заготовки под ротационную вытяжку токарной обработкой из прутка диаметром, большим диаметра фланца. В этом варианте много металла уйдет в стружку и велика трудоемкость токарной обработки. Возможно изготовление ротационной вытяжкой днища, имеющего заданную форму. При этом исключается операция формования днища. Однако при этом варианте требуется изготовление заготовки под ротационную вытяжку с переменной толщиной фланца, при этом толщина фланца в центральной части должна быть равна заданной толщине днища. Изготовление такой заготовки крайне трудоемко и связано с вероятностью появления большого процента брака.It is possible to manufacture a workpiece for a rotary hood by turning from a bar with a diameter larger than the diameter of the flange. In this embodiment, a lot of metal will go into shavings and the complexity of turning is great. It is possible to produce a rotational hood of a bottom having a given shape. This eliminates the operation of forming the bottom. However, this option requires the manufacture of a workpiece for a rotary hood with a variable thickness of the flange, while the thickness of the flange in the central part should be equal to the specified thickness of the bottom. The manufacture of such a blank is extremely time-consuming and is associated with the likelihood of a large percentage of defects.
Ниже приведен конкретный пример выполнения днища для лейнера с наружным диаметром 48 мм, предназначенного для металлопластикового баллона высокого давления в 40 МПа с ресурсом работы 500 нагружений.The following is a specific example of a bottom for a liner with an outer diameter of 48 mm, designed for a 40 MPa high-pressure metal-plastic cylinder with a service life of 500 loads.
Исходной заготовкой является стальной пруток диаметром 20 мм, длиной 51 мм марки 12Х18Н10Т. Пруток раскатывают с одного конца до образования фланца с плоской круговой поверхностью диаметром 43 мм, толщиной 3 мм, оставляя нераскатанным участок длиной 28 ммThe initial billet is a steel bar with a diameter of 20 mm, a length of 51 mm, grade 12X18H10T. The bar is rolled from one end to form a flange with a flat circular surface with a diameter of 43 mm, a thickness of 3 mm, leaving a section 28 mm long unexplored
На токарном и фрезерном станке обрабатывают нераскатанный участок прутка, формируя внешнюю и внутреннюю поверхность штуцера. Длина штуцера - 27 мм.On a turning and milling machine, an undeveloped section of the bar is processed, forming the external and internal surface of the fitting. The length of the nozzle is 27 mm.
Также на токарном станках на плоской круговой поверхности фланца выбирают толщину до 0.75 мм, создавая по периферии кольцевое утолщение, толщиной 1.6 мм.Also, on lathes on a flat circular surface of the flange, a thickness of up to 0.75 mm is chosen, creating an annular thickening around the periphery of a thickness of 1.6 mm.
Ротационной вытяжкой из фланца формируют коническую поверхность с толщиной стенки 0.5 мм, сохраняя утолщение по периферии в 1.6 мм. Ротационную вытяжку осуществляют на конусной оправке с углом раскрытия конуса - 84°. Конус выполняют диаметром 52 мм и длиной 14 мм. При этом угол наклона конуса к горизонтальной осью составляет 42°.A conical surface with a wall thickness of 0.5 mm is formed using a rotary hood from the flange, while retaining a peripheral thickening of 1.6 mm. The rotary hood is carried out on a conical mandrel with a cone opening angle of 84 °. The cone is made with a diameter of 52 mm and a length of 14 mm. The angle of inclination of the cone to the horizontal axis is 42 °.
В процессе формования днища на прессе толщина стенки днища уменьшается до 0.5 мм. Внешний диаметр после прессования - 48 мм, внутренний - 45 мм. На периферийном участке днища, над утолщением вытачивают кольцевую канавку со скошенной стенкой и уменьшением наружного диаметра от 48 до 46 мм.In the process of forming the bottom on the press, the thickness of the bottom wall decreases to 0.5 mm. The outer diameter after pressing is 48 mm, the inner is 45 mm. An annular groove with a beveled wall and a reduction in the outer diameter from 48 to 46 mm is machined on the peripheral portion of the bottom, above the thickening.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005110413/06A RU2289062C1 (en) | 2005-04-12 | 2005-04-12 | High-pressure plastic-coating metallic vessel and method of its manufacturing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005110413/06A RU2289062C1 (en) | 2005-04-12 | 2005-04-12 | High-pressure plastic-coating metallic vessel and method of its manufacturing |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2289062C1 true RU2289062C1 (en) | 2006-12-10 |
Family
ID=37665651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005110413/06A RU2289062C1 (en) | 2005-04-12 | 2005-04-12 | High-pressure plastic-coating metallic vessel and method of its manufacturing |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2289062C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2765217C1 (en) * | 2020-12-30 | 2022-01-26 | Закрытое акционерное общество Научно-производственное предприятие "Маштест" | Metal composite cylinder for a breathing apparatus |
| RU2780907C1 (en) * | 2022-01-25 | 2022-10-04 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Завод Сигнал" | High-pressure metal-plastic cylinder and method for its manufacture |
-
2005
- 2005-04-12 RU RU2005110413/06A patent/RU2289062C1/en active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2765217C1 (en) * | 2020-12-30 | 2022-01-26 | Закрытое акционерное общество Научно-производственное предприятие "Маштест" | Metal composite cylinder for a breathing apparatus |
| RU2780907C1 (en) * | 2022-01-25 | 2022-10-04 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Завод Сигнал" | High-pressure metal-plastic cylinder and method for its manufacture |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2265396B1 (en) | Plastic deformation technological process for production of thin wall revolution shells from tubular billets | |
| EP2158048B1 (en) | Method for manufacturing tanks | |
| US20070158343A1 (en) | Liner for pressure vessel and process for fabricating same | |
| US20080274383A1 (en) | Process for Fabricating Pressure Vessel Liner | |
| CN104551552B (en) | Thermally-formed wheel manufacturing method | |
| US8840314B2 (en) | Method for producing a flanged disk for a spherical roller bearing and a spherical roller bearing having a flanged disk produced according to the method | |
| US8161620B2 (en) | Annular composite workpieces and a cold-rolling method for producing said workpieces | |
| CN105142816A (en) | Method of manufacturing pressure vessel liners | |
| CN103691761A (en) | Method for preparing large-diameter seamless tubular product by squeezing equipment | |
| US6199419B1 (en) | Method for manufacturing a dome from an undersized blank | |
| US6006569A (en) | Method for manufacturing a dome from an undersized blank | |
| CN108372223A (en) | A kind of spin forming method of Thin Walled Curved busbar shape part | |
| CN105945407A (en) | Method for welding and winding cylinder by large high-strength steel | |
| RU2289062C1 (en) | High-pressure plastic-coating metallic vessel and method of its manufacturing | |
| CN107932122A (en) | Detachable semi-ring vacuum adsorption fixture | |
| RU2510784C1 (en) | Method of making high-pressure welded vessels | |
| CN114542947B (en) | Bulging manufacturing method for intersected spherical shell pressure container | |
| US7137526B2 (en) | High-pressure tank and method for fabricating the same | |
| US20040104236A1 (en) | High-pressure tank and method for fabricating the same | |
| CN110102663A (en) | The quasi- hemispherical head plunger chip die of bearing device and manufacturing method | |
| EP1189711B1 (en) | Method of manufacturing a dome from an undersized blank | |
| CN103934625A (en) | Piston rod insetting process for jack and stand column | |
| KR101403961B1 (en) | Large manufacturing method of welding neck flanges | |
| JP2003181545A (en) | Molding method for bellows tube | |
| CN117483573A (en) | External diameter shrinkage method of thin-wall cylinder |