RU2683676C2 - Method and device for making press pumps for fluid media - Google Patents

Method and device for making press pumps for fluid media Download PDF

Info

Publication number
RU2683676C2
RU2683676C2 RU2017100331A RU2017100331A RU2683676C2 RU 2683676 C2 RU2683676 C2 RU 2683676C2 RU 2017100331 A RU2017100331 A RU 2017100331A RU 2017100331 A RU2017100331 A RU 2017100331A RU 2683676 C2 RU2683676 C2 RU 2683676C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
inner diameter
punch
curvature
section
ring
Prior art date
Application number
RU2017100331A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2017100331A (en
RU2017100331A3 (en
Inventor
Бернар Ален Жак ШАЛАНДОН
Ромари Жорж Марсель ДАВАЛЬ
Original Assignee
Лаксфер Гэс Силиндерз Лимитед
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 Лаксфер Гэс Силиндерз Лимитед filed Critical Лаксфер Гэс Силиндерз Лимитед
Publication of RU2017100331A publication Critical patent/RU2017100331A/en
Publication of RU2017100331A3 publication Critical patent/RU2017100331A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2683676C2 publication Critical patent/RU2683676C2/en

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
    • B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
    • B21C23/02—Making uncoated products
    • B21C23/20—Making uncoated products by backward extrusion
    • 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
    • B21C23/22—Making metal-coated products; Making products from two or more metals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/01—Shape
    • F17C2201/0104—Shape cylindrical
    • F17C2201/0114—Shape cylindrical with interiorly curved end-piece
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0602—Wall structures; Special features thereof
    • F17C2203/0612—Wall structures
    • F17C2203/0614—Single wall
    • F17C2203/0617—Single wall with one layer
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2209/00—Vessel construction, in particular methods of manufacturing
    • F17C2209/21—Shaping processes
    • F17C2209/2181—Metal working processes, e.g. deep drawing, stamping or cutting

Abstract

FIELD: physics.SUBSTANCE: invention relates to production of high pressure vessel. Closed high pressure vessel is molded from extruded metal. Vessel comprises section of closed end, cylindrical side wall with inner diameter in cross section, flange and neck and has longitudinal axis of symmetry, wherein the inner end profile of the closed end section includes a center section, at least one intermediate ring and the outermost ring with different radii values of the curvature of their surfaces R, r and Rc, respectively, wherein said extreme ring, at least one intermediate ring and central section form a surface connecting cylindrical side wall with central point, in which section of closed end crosses longitudinal axis of symmetry, wherein cross-section through joint of extreme ring with cylindrical side wall crosses longitudinal axis of symmetry at axial distance H from said central point and wherein axial distance H is in range from 0.28 inner diameter to 0.5 inner diameter.EFFECT: vessel can be produced by cold or warm extrusion and has equivalent or extended service life in comparison with known vessels made by hot extrusion.22 cl, 6 dwg, 6 tbl

Description

[01] Настоящее изобретение относится к способу изготовления сосудов под давлением, приспособленных для содержания текучих сред, к устройству для их изготовления и к сосудам под давлением, изготовленным этим способом. Более конкретно, настоящее изобретение касается способа обратного выдавливания для изготовления металлических сосудов, способных содержать текучие среды под давлением, пресса для выдавливания для осуществления способа и сосудов под давлением, изготовленных этим способом. В частности, но не исключительно, настоящее изобретение относится к устройству и способу для изготовления закрытых, скрепленных обручем газовых баллонов, приспособленных для содержания газов под давлением выше атмосферного, и к закрытым, скрепленным обручем газовым баллонам, изготовленным этим способом.[01] The present invention relates to a method for manufacturing pressure vessels adapted to contain fluids, to a device for their manufacture and to pressure vessels manufactured by this method. More specifically, the present invention relates to a back extrusion method for manufacturing metal vessels capable of containing pressurized fluids, an extrusion press for implementing the method and pressure vessels made by this method. In particular, but not exclusively, the present invention relates to a device and method for the manufacture of closed, hoop-sealed gas cylinders adapted to contain gases under atmospheric pressure, and to closed, hoop-sealed gas cylinders made by this method.

[02] В настоящее время сосуды под давлением изготавливают из алюминия, стали и композитных материалов. Сосуды под давлением Типа I выполнены полностью из металла, такого как сталь или сплавы алюминия. Напротив, сосуды под давлением Типа II включают металлический сосуд (обычно изготовленный из алюминия), который имеет волокнистый композитный рукав, изготовленный, например, из эпоксидной смолы, арамидных и/или углеродных волокон, который окружает только стенку цилиндрической части сосуда (именуется в настоящем документе "скрепление обручем"). Сосуды под давлением Типа II обычно имеют меньшую массу чем сосуды под давлением Типа I, поскольку стенка металлического сосуда Типа II тоньше чем сосуда под давлением Типа I, но без ухудшения эксплуатационных характеристик. Многократное использование сосудов под давлением Типа I и Типа II с газом под давлением вызывает изгиб сосуда, и такой изгиб может способствовать распространению трещин в стенке сосуда.[02] Currently, pressure vessels are made of aluminum, steel and composite materials. Type I pressure vessels are made entirely of metal, such as steel or aluminum alloys. In contrast, Type II pressure vessels include a metal vessel (usually made of aluminum) that has a fibrous composite sleeve made of, for example, epoxy resin, aramid and / or carbon fibers that surrounds only the wall of the cylindrical portion of the vessel (referred to herein) "binding with a hoop"). Type II pressure vessels usually have a lower mass than Type I pressure vessels, since the wall of a Type II metal vessel is thinner than a Type I pressure vessel, but without compromising performance. The repeated use of Type I and Type II pressure vessels with gas under pressure causes the vessel to bend, and such bending can contribute to the propagation of cracks in the vessel wall.

[03] Известные способы изготовления металлических и композитных сосудов под давлением включают горячее и холодное выдавливание заготовки из металлического материала, обычно алюминиевого сплава для получения сосудов высокого давления. В документе US3648351 приведен пример обратного выдавливания закрытого полого металлического сосуда, при котором заготовка из металлического материала выдавливается по стенкам пуансона, конец которого движется в полости матрицы. В документе WO96/11757 описан усовершенствованный способ изготовления обратным выдавливанием, в котором два материала, установленные в полость матрицы, выдавливаются вместе.[03] Known methods for manufacturing metal and composite pressure vessels include hot and cold extrusion of a preform of a metal material, typically an aluminum alloy, to produce pressure vessels. US3648351 gives an example of backward extrusion of a closed hollow metal vessel in which a preform of metal material is extruded along the walls of a punch, the end of which moves in the cavity of the matrix. WO96 / 11757 describes an improved backpressure manufacturing method in which two materials installed in a die cavity are extruded together.

[04] Кроме того, для повышения усталостной прочности сосуда под давлением используется нагартовка. Нагартовка включает приложение давления в канале сосуда, достаточного для пластической деформации металла на внутренней поверхности. Этот способ создает сжимающие остаточные напряжения на внутренней поверхности или рядом с ней, этим повышая усталостную прочность сосуда, испытывающего циклическую нагрузку внутреннего давления. В документе WO96/11759 описана нагартовка при изготовлении сосудов под давлением, чтобы создать области пикового напряжения в стенке сосуда под давлением, удаленные от внутренней или наружной поверхности стенки. [04] In addition, capping is used to increase the fatigue strength of the pressure vessel. Squeezing includes applying pressure in the channel of the vessel, sufficient for plastic deformation of the metal on the inner surface. This method creates compressive residual stresses on or near the inner surface, thereby increasing the fatigue strength of a vessel experiencing a cyclic load of internal pressure. Document WO96 / 11759 describes the over-capping in the manufacture of pressure vessels in order to create peak stress regions in the pressure vessel wall remote from the inner or outer surface of the wall.

[05] Настоящее изобретение направлено на способ изготовления сосуда под давлением, устройство для изготовления и сосуды под давлением, изготовленные этим способом, который повышает усталостную прочность сосуда под давлением.[05] The present invention is directed to a method for manufacturing a pressure vessel, a manufacturing apparatus and pressure vessels made by this method, which increases the fatigue strength of the pressure vessel.

[06] Настоящее изобретение также направлено на способ изготовления сосуда под давлением, устройство для изготовления и сосуды под давлением, изготовленные этим способом, который снижает вероятность преждевременного выхода из строя.[06] The present invention is also directed to a method for manufacturing a pressure vessel, a manufacturing device and pressure vessels manufactured by this method, which reduces the likelihood of premature failure.

[07] Настоящее изобретение также направлено на способ изготовления холодным выдавливанием и устройство для изготовления, в частности подходящие для изготовления баллонов высокого давления и кожухов баллонов из алюминия серий АА6ХХХ и АА7ХХХ.[07] The present invention is also directed to a cold extrusion manufacturing method and apparatus for manufacturing, in particular suitable for the manufacture of high pressure cylinders and casing of aluminum cylinders of the AA6XXX and AA7XXX series.

[08] Кроме того, настоящее изобретение направлено на изготовление закрытых, скрепленных обручем сосудов под давлением с улучшенными эксплуатационными характеристиками по сравнению с известными закрытыми, скрепленными обручем сосудами под давлением.[08] In addition, the present invention is directed to the manufacture of closed, hoop-sealed pressure vessels with improved performance compared to known closed, hoop-sealed pressure vessels.

[09] Настоящее изобретение отдельно направлено на изготовление сосудов под давлением, которые соответствуют требованиям стандартов на сосуды под давлением, таких как EN12257 и/или ISO11119-1 и которые имеют внутреннюю поверхность в форме сложной кривой.[09] The present invention is separately directed to the manufacture of pressure vessels that meet the requirements of pressure vessel standards, such as EN12257 and / or ISO11119-1, and which have an inner surface in the form of a complex curve.

[010] Настоящее изобретение поэтому предлагает способ формования закрытого сосуда под давлением, причем способ включает: размещение заготовки из выдавливаемого металла в матрице, причем упомянутая заготовка имеет ось и переднюю поверхность; использование пуансона с продольной осью симметрии, областью торцевой поверхности и по существу цилиндрической стенкой для выдавливания металла посредством введения области торцевой поверхности пуансона в переднюю поверхность заготовки по оси заготовки, чтобы выдавливать металл в пространство между пуансоном и матрицей и по цилиндрической боковой стенке пуансона для формирования экструдата; и удаление экструдата из матрицы и придание формы открытому концу экструдата, чтобы сформировать фланец и горловину, посредством чего область торцевой поверхности пуансона имеет профиль поверхности, включающий центральную секцию, по меньшей мере одно промежуточное кольцо и крайнее кольцо с пересекающимися, но различающимися кривыми с радиусами кривизны: R, r и Rc, соответственно, причем центральная секция, по меньшей мере одно промежуточное кольцо и крайнее кольцо соединяют центральную точку, в которой торцевая поверхность пересекает продольную ось пуансона, с цилиндрической боковой стенкой пуансона на осевом расстоянии Н от центральной точки, причем осевое расстояние Н находится в интервале от 0,28 внутреннего диаметра до 0,5 внутреннего диаметра, где внутренний диаметр является диаметром цилиндрической боковой стенки пуансона в поперечном сечении.[010] The present invention therefore provides a method for forming a closed pressure vessel, the method comprising: placing a blank of extruded metal in a matrix, said blank having an axis and a front surface; the use of a punch with a longitudinal axis of symmetry, an end surface area and a substantially cylindrical wall for extruding metal by introducing a punch end surface area into the front surface of the workpiece along the workpiece axis to extrude metal into the space between the punch and the die and along the cylindrical side wall of the punch to form an extrudate ; and removing the extrudate from the die and shaping the open end of the extrudate to form a flange and a neck, whereby the punch end surface region has a surface profile including a central section, at least one intermediate ring and an extreme ring with intersecting but different curves with radii of curvature : R, r and Rc, respectively, with the central section, at least one intermediate ring and the extreme ring connecting the center point at which the end surface intersects Dolni punch axis, the cylindrical side wall of the punch at an axial distance H from the center point, wherein the axial distance H is in a range from 0.28 to 0.5 internal diameter inner diameter, where the inner diameter is the diameter of the cylindrical side wall of the punch in cross section.

[011] Предпочтительно, осевое расстояние Н находится в интервале от 0,3 внутреннего диаметра до 0,4 внутреннего диаметра.[011] Preferably, the axial distance H is in the range from 0.3 inner diameter to 0.4 inner diameter.

[012] В одном особо предпочтительном варианте осуществления осевое расстояние Н по существу равно внутреннему диаметру/3.[012] In one particularly preferred embodiment, the axial distance H is substantially equal to the inner diameter / 3.

[013] Центральная секция предпочтительно имеет радиус кривизны R в интервале от 0,5 внутреннего диаметра до 1,2 внутреннего диаметра.[013] The center section preferably has a radius of curvature R in the range of from 0.5 inner diameter to 1.2 inner diameter.

[014] Более предпочтительно, центральная секция имеет радиус кривизны R, по существу равный 1,1 внутреннего диаметра.[014] More preferably, the center section has a radius of curvature R substantially equal to 1.1 of the inner diameter.

[015] Более предпочтительно, промежуточное кольцо имеет радиус кривизны r в интервале от 0,1 внутреннего диаметра до 0,5 внутреннего диаметра.[015] More preferably, the intermediate ring has a radius of curvature r in the range from 0.1 inner diameter to 0.5 inner diameter.

[016] Промежуточное кольцо предпочтительно имеет радиус кривизны r в интервале от 0,12 внутреннего диаметра до 0,13 внутреннего диаметра.[016] The intermediate ring preferably has a radius of curvature r in the range from 0.12 of the inner diameter to 0.13 of the inner diameter.

[017] В еще одном предпочтительном варианте осуществления область торцевой поверхности пуансона может иметь профиль поверхности, включающий по меньшей мере два промежуточных кольца, каждое с разным радиусом кривизны поверхности.[017] In yet another preferred embodiment, the punch end surface region may have a surface profile comprising at least two intermediate rings, each with a different radius of curvature of the surface.

[018] Предпочтительно, крайнее кольцо имеет радиус кривизны Rc в интервале внутренний диаметр/(3±2).[018] Preferably, the end ring has a radius of curvature Rc in the range of inner diameter / (3 ± 2).

[019] Более предпочтительно, крайнее кольцо имеет радиус кривизны Rc в интервале внутренний диаметр/(3±1).[019] More preferably, the end ring has a radius of curvature Rc in the range of inner diameter / (3 ± 1).

[020] Крайнее кольцо предпочтительно имеет радиус кривизны Rc, по существу равный внутреннему диаметру/2.[020] The end ring preferably has a radius of curvature Rc substantially equal to the inner diameter / 2.

[021] Способ также может включать этап нагартовки сосуда под давлением.[021] The method may also include the step of applying pressure vessel.

[022] Заготовка может включать алюминиевый сплав серии АА6ХХХ.[022] The billet may include an aluminum alloy of the AA6XXX series.

[023] В одном особо предпочтительном варианте осуществления заготовка включает алюминиевый сплав серии АА7ХХХ.[023] In one particularly preferred embodiment, the preform comprises an aluminum alloy of the AA7XXX series.

[024] Во втором аспекте настоящее изобретение предлагает пресс для выдавливания, используемый при изготовлении закрытого сосуда под давлением, причем пресс для выдавливания включает матрицу для приема заготовки из выдавливаемого металла и пуансон, имеющий продольную ось симметрии, область торцевой поверхности и по существу цилиндрическую боковую стенку, причем область торцевой поверхности пуансона имеет профиль поверхности, включающий центральную секцию, по меньшей мере одно промежуточное кольцо и крайнее кольцо с пересекающимися, но различающимися кривыми с радиусами кривизны: R, r, и Rc, соответственно, и причем центральная секция, по меньшей мере одно промежуточное кольцо и крайнее кольцо соединяют центральную точку, где торцевая поверхность пересекает продольную ось пуансона, с цилиндрической боковой стенкой пуансона на осевом расстоянии Н от центральной точки, и причем осевое расстояние Н находится в интервале от 0,28 внутреннего диаметра до 0,5 внутреннего диаметра, где внутренний диаметр является диаметр стенки цилиндрической боковой стороны пуансона в поперечном сечении.[024] In a second aspect, the present invention provides an extrusion press used in the manufacture of a closed pressure vessel, wherein the extrusion press includes a die for receiving an extruded metal preform and a punch having a longitudinal axis of symmetry, an end surface area, and a substantially cylindrical side wall moreover, the region of the end surface of the punch has a surface profile comprising a central section, at least one intermediate ring and an extreme ring with intersecting but differing curves with radii of curvature: R, r, and Rc, respectively, and wherein the central section, at least one intermediate ring and the extreme ring connect the center point, where the end surface intersects the longitudinal axis of the punch, with the cylindrical side wall of the punch at an axial distance H from the center point, and wherein the axial distance H is in the range from 0.28 inner diameter to 0.5 inner diameter, where the inner diameter is the transverse diameter of the wall of the cylindrical side of the punch section.

[025] Предпочтительно, осевое расстояние Н находится в интервале от 0,3 внутреннего диаметра до 0,4 внутреннего диаметра.[025] Preferably, the axial distance H is in the range from 0.3 inner diameter to 0.4 inner diameter.

[026] В одном особо предпочтительном варианте осуществления осевое расстояние Н по существу равно внутреннему диаметру/3.[026] In one particularly preferred embodiment, the axial distance H is substantially equal to the inner diameter / 3.

[027] Центральная секция предпочтительно имеет радиус кривизны R в интервале от 0,5 внутреннего диаметра до 1,2 внутреннего диаметра.[027] The center section preferably has a radius of curvature R in the range from 0.5 inner diameter to 1.2 inner diameter.

[028] Более предпочтительно, центральная секция имеет радиус кривизны R по существу равный 1,1 внутреннего диаметра.[028] More preferably, the center section has a radius of curvature R substantially equal to 1.1 of the inner diameter.

[029] Промежуточное кольцо предпочтительно имеет радиус кривизны r в интервале от 0,1 внутреннего диаметра до 0,5 внутреннего диаметра.[029] The intermediate ring preferably has a radius of curvature r in the range from 0.1 inner diameter to 0.5 inner diameter.

[030] Более предпочтительно, промежуточное кольцо имеет радиус кривизны r в интервале от 0,12 внутреннего диаметра до 0,13 внутреннего диаметра.[030] More preferably, the intermediate ring has a radius of curvature r in the range from 0.12 inner diameter to 0.13 inner diameter.

[031] В еще одном предпочтительном варианте осуществления область торцевой поверхности пуансона может иметь профиль поверхности, включающий по меньшей мере два промежуточных кольца, каждое с разным радиусом кривизны поверхности.[031] In yet another preferred embodiment, the punch end surface region may have a surface profile comprising at least two intermediate rings, each with a different radius of curvature of the surface.

[032] Крайнее кольцо предпочтительно имеет радиус кривизны Rc в интервале внутренний диаметр/(3±2).[032] The end ring preferably has a radius of curvature Rc in the range of inner diameter / (3 ± 2).

[033] Более предпочтительно, крайнее кольцо имеет радиус кривизны Rc в интервале внутренний диаметр/(3±1).[033] More preferably, the outermost ring has a radius of curvature Rc in the range of inner diameter / (3 ± 1).

[034] Более предпочтительно крайнее кольцо имеет радиус кривизны Rc, по существу равный внутреннему диаметру/2.[034] More preferably, the end ring has a radius of curvature Rc substantially equal to the inner diameter / 2.

[035] В третьем аспекте настоящее изобретение предлагает закрытый сосуд под давлением, выполненный из выдавливаемого металла, причем сосуд под давлением включает закрытую секцию, по существу цилиндрическую боковую стенку с некоторым внутренним диаметром в поперечном сечении, фланец и горловину и имеет продольную ось симметрии, и причем профиль внутренней поверхности закрытой секции включает центральную секцию, по меньшей мере одно промежуточное кольцо и крайнее кольцо с пересекающимися, но разными радиусами кривизны: R, r, и Rc, соответственно, и причем центральная секция, по меньшей мере промежуточное кольцо и крайнее кольцо соединяют центральную точку, в которой закрытая секция пересекает продольную ось, с цилиндрической боковой стенкой на осевом расстоянии Н от центральной точки, и причем осевое расстояние Н находится в интервале от 0,28 внутреннего диаметра до 0,5 внутреннего диаметра.[035] In a third aspect, the present invention provides a closed pressure vessel made of extruded metal, the pressure vessel including a closed section, a substantially cylindrical side wall with a certain inner diameter in cross section, a flange and a neck, and has a longitudinal axis of symmetry, and moreover, the profile of the inner surface of the closed section includes a central section, at least one intermediate ring and an extreme ring with intersecting, but different radii of curvature: R, r, and Rc, respectively and, moreover, the central section, at least the intermediate ring and the outer ring connect the center point at which the closed section intersects the longitudinal axis with the cylindrical side wall at an axial distance H from the center point, and wherein the axial distance H is in the range from 0, 28 internal diameters to 0.5 internal diameters.

[036] Предпочтительно осевое расстояние Н находится в интервале от 0,3 внутреннего диаметра до 0,4 внутреннего диаметра.[036] Preferably, the axial distance H is in the range from 0.3 inner diameter to 0.4 inner diameter.

[037] В одном особо предпочтительном варианте осуществления осевое расстояние Н по существу равно внутреннему диаметру/3.[037] In one particularly preferred embodiment, the axial distance H is substantially equal to the inner diameter / 3.

[038] Центральная секция предпочтительно имеет радиус кривизны R в интервале от 0,5 внутреннего диаметра до 1.2 внутреннего диаметра.[038] The central section preferably has a radius of curvature R in the range from 0.5 inner diameter to 1.2 inner diameter.

[039] Более предпочтительно, центральная секция имеет радиус кривизны R по существу равный 1,1 внутреннего диаметра.[039] More preferably, the center section has a radius of curvature R substantially equal to 1.1 of the inner diameter.

[040] Промежуточное кольцо предпочтительно имеет радиус кривизны r в интервале от 0,1 внутреннего диаметра до 0,5 внутреннего диаметра.[040] The intermediate ring preferably has a radius of curvature r in the range from 0.1 inner diameter to 0.5 inner diameter.

[041] Более предпочтительно, промежуточное кольцо имеет радиус кривизны r в интервале от 0,12 внутреннего диаметра до 0,13 внутреннего диаметра.[041] More preferably, the intermediate ring has a radius of curvature r in the range from 0.12 inner diameter to 0.13 inner diameter.

[042] В еще одном предпочтительном варианте осуществления, профиль внутренней поверхности закрытой секции может включать по меньшей мере два промежуточных кольца, каждое с разным радиусом кривизны поверхности.[042] In another preferred embodiment, the profile of the inner surface of the closed section may include at least two intermediate rings, each with a different radius of curvature of the surface.

[043] Крайнее кольцо предпочтительно имеет радиус кривизны Rc в интервале внутренний диаметр/(3±2).[043] The end ring preferably has a radius of curvature Rc in the range of inner diameter / (3 ± 2).

[044] Более предпочтительно, крайнее кольцо имеет радиус кривизны Rc в интервале внутренний диаметр/(3±1).[044] More preferably, the end ring has a radius of curvature Rc in the range of inner diameter / (3 ± 1).

[045] В одном особо предпочтительном варианте осуществления крайнее кольцо имеет радиус кривизны Rc, по существу равный внутреннему диаметру/2.[045] In one particularly preferred embodiment, the end ring has a radius of curvature Rc substantially equal to the inner diameter / 2.

[046] Закрытый сосуд под давлением может включать алюминиевый сплав серии АА6ХХХ.[046] The closed pressure vessel may include an aluminum alloy of the AA6XXX series.

[047] В одном особо предпочтительном варианте осуществления закрытый сосуд под давлением включает алюминиевый сплав серии АА7ХХХ.[047] In one particularly preferred embodiment, the closed pressure vessel includes an aluminum alloy of the AA7XXX series.

[048] В еще одном аспекте настоящее изобретение предлагает составной сосуд под давлением, который включает закрытый сосуд под давлением, описанный выше, и рукав из композитного материала.[048] In another aspect, the present invention provides a composite pressure vessel, which includes a closed pressure vessel, as described above, and a sleeve of composite material.

[049] Композитный материал может быть выбран из углеволокнистого композита, базальтового волокна, арамидного волокна и/или стекловолокна.[049] The composite material may be selected from a carbon fiber composite, basalt fiber, aramid fiber and / or glass fiber.

[050] Способ изготовления и устройство для изготовления настоящего изобретения позволяют изготавливать закрытые сосуды высокого давления, используя холодное или теплое выдавливание, которые имеют эквивалентный или увеличенный срок службы по сравнению с эквивалентными сосудами высокого давления, изготовленными горячим выдавливанием, и которые обладают эквивалентными эксплуатационными характеристиками даже при более низком давлении нагартовки.[050] The manufacturing method and apparatus for manufacturing the present invention allows the manufacture of closed pressure vessels using cold or warm extrusion, which have an equivalent or extended service life compared to equivalent hot extrusion pressure vessels, and which have equivalent performance even at a lower pressure harting.

[051] Теперь, только для примера будет описан вариант осуществления настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:[051] Now, by way of example only, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, in which:

На Фиг. 1 схематически показана последовательность этапов обратного выдавливания металлической заготовки, чтобы получить закрытый сосуд высокого давления. Фиг. 2 - перспективный вид поперечного сечения закрытого конца сосуда под давлением согласно настоящему изобретению.In FIG. 1 schematically shows the sequence of steps for extruding a metal preform to obtain a closed pressure vessel. FIG. 2 is a perspective cross-sectional view of the closed end of a pressure vessel according to the present invention.

Фиг. 3 - детальное поперечное сечение закрытого конца сосуда под давлением с Фиг. 2.FIG. 3 is a detailed cross section of the closed end of the pressure vessel of FIG. 2.

На Фиг. 4 показано отношение радиусов кривизны поверхности закрытого конца сосуда под давлением с Фиг. 2.In FIG. 4 shows the ratio of the radii of curvature of the surface of the closed end of the pressure vessel of FIG. 2.

На Фиг. 5а и 5b показаны первые главные напряжения и напряжения по Мизесу с использованием анализа методом конечных элементов основания известного кожуха сосуда под давлением, скрепленного обручем.In FIG. 5a and 5b show the first principal von Mises stresses and stresses using finite element analysis of the base of a known pressure vessel casing held together by a hoop.

На Фиг. 6а и 6b показаны первые главные напряжения и напряжения по Мизесу с использованием анализа методом конечных элементов основания кожуха сосуда под давлением, скрепленного обручем, в соответствии с настоящим изобретением.In FIG. 6a and 6b show the first principal von Mises stresses and stresses using finite element analysis of the base of the pressure vessel casing fastened by a hoop in accordance with the present invention.

[052] Хотя горячее выдавливание (когда выдавливание обычно выполняют выше температуры рекристаллизации) согласно настоящему изобретению возможно, холодное и/или теплое выдавливание (когда выдавливание выполняют ниже температуры рекристаллизации) предпочтительно из-за более низкой себестоимости. Теплое выдавливание обычно выполняют при исходной температуре заготовки 100-250°С, тогда как холодное выдавливание обычно выполняют при исходной температуре заготовки ниже 100°С, предпочтительно при окружающей температуре. Однако точные условия выдавливания не существенны для настоящего изобретения и можно использовать известные условия выдавливания.[052] Although hot extrusion (when extrusion is usually performed above the recrystallization temperature) according to the present invention is possible, cold and / or warm extrusion (when extrusion is performed below the recrystallization temperature) is preferably due to lower cost. Warm extrusion is usually performed at an initial temperature of the preform of 100-250 ° C, while cold extrusion is usually performed at an initial temperature of the preform below 100 ° C, preferably at ambient temperature. However, the exact extrusion conditions are not essential for the present invention, and known extrusion conditions can be used.

[053] Способ изготовления закрытого сосуда под давлением, показанный на Фиг. 1, включает использование пресса 1 для обратного выдавливания металлической заготовки 2. Заготовку из металлического материала 2, например, из алюминиевого сплава, располагают на дне полости 3 в матрице 4 (также называется "гильза для выдавливания"). Пуансон 5, который предпочтительно цилиндрический в поперечном сечении по существу с параллельными боковыми стенками, предназначен для возвратно-поступательного движения по общей оси X пуансона 5, матрицы 4 и заготовки 2. Пуансон 5 вводят в полость 3 матрицы, так что торцевая поверхность 6 пуансона 5 контактирует с поверхностью заготовки 2, обращенной к отверстию полости 3 матрицы. Непрерывное возвратно-поступательное движение пуансона 5 к закрытому концу полости 3 матрицы вжимает область торцевой поверхности 6 пуансона в металлическую заготовку 2. Это заставляет металлический материал заготовки 2 выдавливаться по боковым стенкам пуансона 5. Скорость, с которой экструдат выходит из полости 3 матрицы, обычно составляет от 50 до 500 см/мин, и смазка (не показана) также может подаваться по меньшей мере туда, где торцевая поверхность 6 пуансона 5 контактирует с заготовкой 2, чтобы уменьшить требуемое давление выдавливания. Возвратно-поступательное движение пуансона 5 продолжается до тех пор, пока торцевая поверхность 6 пуансона не достигнет заданного расстояния от внутреннего дна полости 3 матрицы, обычно соответствующего желательной толщине закрытого конца получаемого сосуда под давлением. Кроме того, радиальное расстояние боковой стенки пуансона 5 от цилиндрической внутренней поверхности матрицы 4 обычно соответствует толщине цилиндрической боковой стенки сосуда под давлением. Таким образом, внутренний профиль закрытого конца сосуда под давлением соответствует наружному профилю пуансона 5.[053] A method for manufacturing a closed pressure vessel shown in FIG. 1 includes the use of a press 1 to reverse extrude a metal billet 2. A billet of metallic material 2, for example, of an aluminum alloy, is positioned at the bottom of a cavity 3 in a die 4 (also called an “extrusion sleeve”). The punch 5, which is preferably cylindrical in cross section with substantially parallel side walls, is designed for reciprocating movement along the common axis X of the punch 5, die 4 and the workpiece 2. The punch 5 is inserted into the cavity 3 of the matrix, so that the end surface 6 of the punch 5 in contact with the surface of the workpiece 2, facing the hole of the cavity 3 of the matrix. The continuous reciprocating movement of the punch 5 toward the closed end of the die cavity 3 presses the region of the end surface 6 of the punch into the metal workpiece 2. This forces the metal material of the workpiece 2 to extrude along the side walls of the punch 5. The speed at which the extrudate leaves the cavity 3 of the matrix is usually from 50 to 500 cm / min, and lubricant (not shown) can also be supplied at least to where the end surface 6 of the punch 5 is in contact with the workpiece 2 to reduce the required extrusion pressure. The reciprocating movement of the punch 5 continues until the end surface 6 of the punch reaches a predetermined distance from the inner bottom of the die cavity 3, usually corresponding to the desired thickness of the closed end of the resulting pressure vessel. In addition, the radial distance of the side wall of the punch 5 from the cylindrical inner surface of the matrix 4 usually corresponds to the thickness of the cylindrical side wall of the pressure vessel. Thus, the inner profile of the closed end of the pressure vessel corresponds to the outer profile of the punch 5.

[054] Формование закрытого конца сосуда под давлением вначале дает обычно чашеобразный экструдат с основанием, параллельными боковыми стенками и открытым верхом. Открытый верх экструдата затем выравнивают и нагревают, обычно индукционным нагревом, до 300-450°С перед формованием горловины с использованием известных способов обжима или быстрого вращения. Полученное полое тело обрабатывают теплом, закаливают, обычно в холодной воде и дают отстояться. Известные финишные операции, такие как нагартовка и дробеструйная обработка, также могут быть выполнены для завершения изготовления сосуда под давлением.[054] Forming the closed end of the pressure vessel initially gives a typically cup-shaped extrudate with a base parallel to the side walls and an open top. The open top of the extrudate is then leveled and heated, usually by induction heating, to 300-450 ° C before forming the neck using known crimping or rapid rotation methods. The resulting hollow body is treated with heat, quenched, usually in cold water and allowed to stand. Known finishing operations, such as hardening and shot blasting, can also be performed to complete the manufacture of the pressure vessel.

[055] Описанный выше способ выдавливания отличается от известного обратного выдавливания металлической заготовки использованием нового, имеющего признаки изобретения пресса 1 для выдавливания. Конструкционные признаки пресса 1 для выдавливания общеизвестны, за исключением наружной поверхности 10 торцевой поверхности пуансона 5, которая более подробно описана ниже. Как уже сказано, профиль внутренней поверхности закрытого конца сосуда под давлением соответствует профилю наружной поверхности 10 пуансона 5, и поэтому наружная поверхность 10 пуансона 5 описана здесь со ссылками на Фиг. 2-4, где показано поперечное сечение закрытого конца сосуда под давлением, изготовленного с использованием матрицы 4 и пуансона 5 пресса 1 для выдавливания.[055] The extrusion method described above is different from the known back extrusion of a metal billet using a new extrusion press 1 of the invention. The structural features of the extrusion press 1 are well known, with the exception of the outer surface 10 of the end surface of the punch 5, which is described in more detail below. As already mentioned, the profile of the inner surface of the closed end of the pressure vessel corresponds to the profile of the outer surface 10 of the punch 5, and therefore, the outer surface 10 of the punch 5 is described here with reference to FIG. 2-4, which shows a cross section of the closed end of a pressure vessel made using die 4 and die 5 of extrusion press 1.

[056] В общем и со ссылкой на Фиг. 2 и 3, сосуд под давлением имеет внешний или наружный диаметр OD, который по существу равен внутреннему диаметру цилиндрической боковой стенки гильзы или матрицы 4, и внутренний диаметр, который по существу равен наружному цилиндрическому диаметру наружной боковой стенки пуансона 5. Разница а между внутренним и наружным диаметрами соответствует толщине по существу цилиндрической боковой стенки 11 сосуда под давлением, т.е., а=(наружный диаметр -внутренний диаметр)/2, что по существу также соответствует зазору или радиальной разнице боковых стенок пуансона 5 и матрицы 4.[056] In general and with reference to FIG. 2 and 3, the pressure vessel has an outer or outer diameter OD that is substantially equal to the inner diameter of the cylindrical side wall of the sleeve or die 4, and an inner diameter that is substantially equal to the outer cylindrical diameter of the outer side wall of the punch 5. The difference a between the inner and outer diameters corresponds to the thickness of the essentially cylindrical side wall 11 of the pressure vessel, i.e., a = (outer diameter is the inner diameter) / 2, which essentially also corresponds to the gap or radial difference of the side walls punch 5 and matrix 4.

[057] Основные признаки профиля наружной поверхности 10 пуансона 5 включают центральную точку 12 там, где торец пуансона 5 пересекает продольную ось симметрии X, центральную секцию 13 и по меньшей мере два кольца 14, 15, которые соединяют центральную точку 12 с по существу цилиндрической боковой стенкой 11 пуансона 5. Если смотреть по оси X, центральная секция 13 и два кольца 14 и 15 вращательно симметричны по отношению к оси X и концентричны по отношению друг к другу. Напротив, можно ясно видеть, что профили поверхностей центральной секции 13 и двух колец 14 и 15 в вертикальном поперечном сечении на Фиг. 3 и 4 имеют разные, но пересекающиеся кривизны поверхностей. В каждом случае кривизна поверхности центральной секции 13, промежуточного кольца 14 и крайнего кольца 15 выходит за их границы и имеет радиус R, r и Rc, соответственно.[057] The main features of the profile of the outer surface 10 of the punch 5 include a center point 12 where the end face of the punch 5 intersects the longitudinal axis of symmetry X, the central section 13, and at least two rings 14, 15 that connect the center point 12 to a substantially cylindrical lateral the wall 11 of the punch 5. When viewed along the X axis, the central section 13 and the two rings 14 and 15 are rotationally symmetrical with respect to the X axis and concentric with respect to each other. On the contrary, it can be clearly seen that the surface profiles of the central section 13 and the two rings 14 and 15 in a vertical cross section in FIG. 3 and 4 have different, but intersecting curvatures of the surfaces. In each case, the curvature of the surface of the central section 13, the intermediate ring 14 and the outer ring 15 extends beyond their boundaries and has a radius of R, r and Rc, respectively.

[058] Центральная точка 12 лежит в центре центральной секции 13. Профиль поверхности центральной секции 13 имеет кривизну радиуса R от 0,5 внутреннего диаметра до 1,2 внутреннего диаметра, более предпочтительно от 0,8 внутреннего диаметра до 1,2 внутреннего диаметра и еще более предпочтительно 1 внутренний диаметр <R<1,2 внутреннего диаметра. Наружный край центральной секции 13 примыкает или пересекает внутренний край первой выступающей секции, называемой здесь промежуточное кольцо 14, которое имеет кривизну радиуса r от 0,1 внутреннего диаметра до 0,5 внутреннего диаметра, более предпочтительно от 0,1 внутреннего диаметра до 0,25 внутреннего диаметра, и еще более предпочтительно 0,1 внутреннего диаметра <r<0,15 внутреннего диаметра. В свою очередь наружный край промежуточного кольца 14 примыкает или пересекает внутренний край второй выступающей секции, называемой здесь вторым или крайним кольцом 15, которое имеет кривизну радиуса Rc = внутреннему диаметру/(3±2), более предпочтительно Rc = внутреннему диаметру/(3±1), еще более предпочтительно 0,4 внутреннего диаметра <Rc<0,6 внутреннего диаметра. Хотя интервалы возможных значений кривизны центральной секции 13 и двух колец 14, 15 перекрывают друг друга, для любого конкретного пуансона 5 центральная секция и два кольца, определяющие наружную поверхность 10, будут иметь, каждый, кривизну поверхности, которая отличается от кривизны поверхности других, и радиус кривизны поверхности промежуточного кольца 14 всегда будет меньше чем кривизна центральной секции 13 и крайнего кольца 15.[058] the Central point 12 lies in the center of the Central section 13. The surface profile of the Central section 13 has a curvature of radius R from 0.5 internal diameter to 1.2 internal diameter, more preferably from 0.8 internal diameter to 1.2 internal diameter and even more preferably 1 inner diameter <R <1.2 of the inner diameter. The outer edge of the central section 13 is adjacent or intersects the inner edge of the first protruding section, here called the intermediate ring 14, which has a curvature of radius r from 0.1 inner diameter to 0.5 inner diameter, more preferably from 0.1 inner diameter to 0.25 inner diameter, and even more preferably 0.1 inner diameter <r <0.15 inner diameter. In turn, the outer edge of the intermediate ring 14 abuts or intersects the inner edge of the second protruding section, here called the second or extreme ring 15, which has a radius of curvature Rc = inner diameter / (3 ± 2), more preferably Rc = inner diameter / (3 ± 1), even more preferably 0.4 inner diameter <Rc <0.6 inner diameter. Although the intervals of the possible values of the curvature of the central section 13 and the two rings 14, 15 overlap, for any particular punch 5, the central section and two rings defining the outer surface 10 will each have a surface curvature that differs from the surface curvature of the others, and the radius of curvature of the surface of the intermediate ring 14 will always be less than the curvature of the Central section 13 and the outer ring 15.

[059] Со ссылкой на Фиг. 4, поскольку центральная секция 13 вращательно симметрична по отношению к оси X, радиус R кривизны поверхности центральной секции измеряют из точки (исходной) на расстоянии R по оси X. Кроме того, пересечение центральной секции 13 с промежуточным кольцом 14, пересечение промежуточного кольца 14 с крайним кольцом 15 и пересечение крайнего кольца 15 на цилиндрической боковой стенке 11 сливаются, чтобы обеспечить отсутствие разрывов в профиле поверхности торца пуансона 5, которые могут уменьшать прочность баллона. Это требует, чтобы в каждом пересечении касательная к кривизне поверхности любой стороны стыка (такие касательные перпендикулярны линии стыка) была по существу совмещена с другими касательными и, предпочтительно, являлась общей. В случае пересечения крайнего кольца 15 с цилиндрической боковой стенкой 11 касательная к кривизне поверхности крайнего кольца 15 (перпендикулярная линии в случае пересечения) по существу совмещена с поверхностью цилиндрической боковой стенки 11.[059] With reference to FIG. 4, since the central section 13 is rotationally symmetrical with respect to the X axis, the radius R of curvature of the surface of the central section is measured from the point (source) at a distance R along the X axis. In addition, the intersection of the central section 13 with the intermediate ring 14, the intersection of the intermediate ring 14 s the outer ring 15 and the intersection of the extreme ring 15 on the cylindrical side wall 11 are merged to ensure that there are no gaps in the surface profile of the end face of the punch 5, which can reduce the strength of the balloon. This requires that at each intersection, the tangent to the curvature of the surface of either side of the joint (such tangents are perpendicular to the joint line) should be substantially aligned with other tangents and, preferably, be common. In the case of the intersection of the extreme ring 15 with the cylindrical side wall 11, the tangent to the curvature of the surface of the extreme ring 15 (perpendicular to the line in the case of intersection) is essentially aligned with the surface of the cylindrical side wall 11.

[060] Поперечное сечение через пуансон 5 в стыке крайнего кольца 15 с цилиндрической боковой стенкой 11 пересекает ось X на расстоянии Н выше центральной точки 12. Расстояние Н составляет от 0,28 внутреннего диаметра до 0,5 внутреннего диаметра, более предпочтительно от 0,3 внутреннего диаметра до 0,4 внутреннего диаметра, еще более предпочтительно Н = внутренний диаметр/3. Поскольку касательная к кривизне поверхности крайнего кольца 15 по существу совмещена с цилиндрической стенкой 11 на стыке крайнего кольца 15 с боковой стенкой 11, радиус Rc кривизны поверхности крайнего кольца измеряют из точки (исходной), которая лежит в плоскости поперечного сечения через пуансон 5 на высоте Н выше центральной точки 12.[060] The cross section through the punch 5 at the junction of the end ring 15 with the cylindrical side wall 11 intersects the X axis at a distance H above the center point 12. The distance H is from 0.28 inner diameter to 0.5 inner diameter, more preferably from 0, 3 inner diameter to 0.4 inner diameter, even more preferably H = inner diameter / 3. Since the tangent to the curvature of the surface of the outer ring 15 is essentially aligned with the cylindrical wall 11 at the junction of the extreme ring 15 with the side wall 11, the radius Rc of the curvature of the surface of the extreme ring is measured from the point (initial), which lies in the plane of the cross section through the punch 5 at a height H above center point 12.

[061] Таким образом, чтобы обеспечить слияние кривизны промежуточного кольца 14 с кривизной центральной секции 13 и крайнего кольца 15, радиус г промежуточного кольца 14 измеряют из точки (исходной), соответствующей пересечению Rc-r и R-r. Кроме того, диаметр поперечного сечения по внутреннему диаметру С центра промежуточного кольца 14 меньше или равен OD-(3ха), где OD - это наружный цилиндрический диаметр сосуда под давлением (равный внутреннему цилиндрическому диаметру матрицы 4), и а - это толщина стенки сосуда под давлением (равна расстоянию между цилиндрической боковой стенкой матрицы 4 и пуансоном 5).[061] Thus, in order to ensure that the curvature of the intermediate ring 14 merges with the curvature of the central section 13 and the extreme ring 15, the radius r of the intermediate ring 14 is measured from the point (initial) corresponding to the intersection of Rc-r and R-r. In addition, the cross-sectional diameter along the inner diameter C of the center of the intermediate ring 14 is less than or equal to OD- (3x), where OD is the outer cylindrical diameter of the pressure vessel (equal to the inner cylindrical diameter of the matrix 4), and a is the wall thickness of the vessel under pressure (equal to the distance between the cylindrical side wall of the matrix 4 and the punch 5).

[062] Хотя на чертежах показано одно промежуточное кольцо 14, профиль внутренней поверхности сосуда под давлением (а также профиль наружной поверхности пуансона 5) может включать больше одного промежуточного кольца, причем каждое промежуточное кольцо имеет свой радиус кривизны поверхности и каждое промежуточное кольцо сливается на его краях с краями соседних колец, т.е., касательные к кривизне поверхности каждого промежуточного кольца на краях промежуточного кольца по существу совмещены с касательными к кривизне поверхности соседних колец. Кроме того, хотя на чертежах показана кривизна поверхности центральной секции 13, определяемая одним радиусом, также возможно, что центральная секция 13 может состоять из внутренней центральной секции, которая по существу плоская, и наружной центральной секции, концентрической к внутренней центральной секции, которая имеет кривизну поверхности радиуса R.[062] Although one intermediate ring 14 is shown in the drawings, the profile of the inner surface of the pressure vessel (as well as the profile of the outer surface of the punch 5) may include more than one intermediate ring, each intermediate ring having its own radius of curvature of the surface and each intermediate ring merging onto it edges with the edges of adjacent rings, i.e., tangents to the curvature of the surface of each intermediate ring at the edges of the intermediate ring are essentially aligned with tangents to the curvature of the surface of the adjacent rings c. In addition, although the surface curvature of the central section 13, defined by one radius, is shown in the drawings, it is also possible that the central section 13 may consist of an inner central section that is substantially flat and an outer central section concentric with the inner central section that has a curvature surfaces of radius R.

Пример 1Example 1

[063] Первый набор примеров размеров матрицы 4 и пуансона 5 пресса для выдавливания согласно настоящему изобретению и соответствующие размеры кожуха 5-литрового баллона АА7060, полученные с использованием матрицы и пуансона, приведены ниже.[063] A first set of examples of the dimensions of the die 4 and the punch 5 of an extrusion press according to the present invention and the corresponding casing dimensions of the 5-liter AA7060 balloon obtained using the die and punch are shown below.

Полная высота баллона = 465 ммFull cylinder height = 465 mm

Полная масса баллона = 4,8 кгGross tank weight = 4.8 kg

Figure 00000001
Figure 00000001

Пример 2Example 2

[064] Второй набор примеров размеров известного кожуха из сплава АА7060 для 2-литрового баллона из углеродных волокон, скрепленного обручем (и соответствующие размеры матрицы 4 и пуансона 5 известного пресса для выдавливания) (Форма А) и сходные размеры кожуха из сплава АА7060 для 2-литрового баллона из углеродных волокон, скрепленного обручем (и соответствующие матрица и пуансон) (Форма В) в соответствии с настоящим изобретением приведены ниже.[064] A second set of examples of dimensions of a known casing of AA7060 alloy for a 2-liter carbon fiber cylinder secured with a hoop (and the corresponding dimensions of matrix 4 and punch 5 of a known extrusion press) (Form A) and similar sizes of casing of AA7060 alloy for 2 a liter container of carbon fiber fastened with a hoop (and the corresponding matrix and punch) (Form B) in accordance with the present invention are given below.

Figure 00000002
Figure 00000002

[065] Результаты сравнительного испытания выхода из строя сосудов под давлением, изготовленных холодным выдавливанием с использованием пресса для выдавливания, описанного в Примере 2, и кожухов из алюминиевого сплава 7060 2-литровых баллонов, скрепленных обручем (Форма А), изготовленных холодным выдавливанием с известной матрицей для обратного выдавливания, приведены ниже в Таблице 1.[065] The results of a comparative test of the failure of pressure vessels made by cold extrusion using the extrusion press described in Example 2 and 7060 aluminum alloy shells of 2-liter hoop fastened cylinders (Form A) made by cold extrusion with a known matrix for reverse extrusion, are shown below in Table 1.

Figure 00000003
Figure 00000003

Место разрушения 0 = утечка, положение неизвестно;Destruction site 0 = leak, position unknown;

Место разрушения 1 = разрыв в дне баллона;Destruction site 1 = gap in the bottom of the cylinder;

Место разрушения 2 = утечка в теле баллона иDestruction site 2 = leak in the body of the cylinder and

Место разрушения 3 = утечка во фланце.Destruction site 3 = leak in the flange.

[066] Характеристики срока службы и разрушения кожухов из алюминиевого сплава 7060 5-литровых баллонов, скрепленных обручем (Форма В), которые изготовлены холодным выдавливанием с использованием устройства, описанного в Примере 1, выше, сравнили с эксплуатационными характеристиками кожухов из алюминиевого сплава 7060 5-литровых баллонов (Форма А), также изготовленных холодным выдавливанием, но с использованием известной матрицы для обратного выдавливания. Результаты по сроку службы (число циклов наполнения до разрушения) и местам разрушения приведены ниже в Таблице 2.[066] The service life and failure characteristics of 7060 aluminum alloy shells of 5-liter hoop secured cylinders (Form B) that are cold pressed using the device described in Example 1 above were compared with the performance of 7060 5 aluminum alloy shells -litre cylinders (Form A), also manufactured by cold extrusion, but using a known matrix for reverse extrusion. The results on the service life (the number of filling cycles to failure) and the places of destruction are shown below in Table 2.

Figure 00000004
Figure 00000004

[067] Результаты в Таблицах 1 и 2 четко показывают значительное улучшение в характеристиках разрушения по сравнению с эквивалентными известными сосудами под давлением.[067] The results in Tables 1 and 2 clearly show a significant improvement in fracture characteristics compared to equivalent known pressure vessels.

[068] В испытаниях до разрушения были использованы 27 сосудов под давлением, имеющих размеры, указанные в Примере 1. Пять групп по пять сосудов под давлением каждая подвергли испытанию циклическим изменением давления, причем каждая группа сосудов под давлением имела разную величину нагартовки. Еще два сосуда под давлением (без нагартовки) подвергли испытанию прочности на разрыв. Каждый из проверяемых сосудов под давлением был 5-литровым сосудом под давлением, изготовленным с использованием матрицы 4 и пуансона 5 с размерами, приведенными в Примере 1, способом холодного обратного выдавливания из алюминиевого сплава 7060, который был скреплен обручем из углеродного волокна. Подробности величины нагартовки для каждой группы сосудов под давлением и результаты испытаний приведены ниже в Таблице 3.[068] In the pre-fracture tests, 27 pressure vessels having the dimensions indicated in Example 1 were used. Five groups of five pressure vessels were each subjected to a pressure cycling test, with each group of pressure vessels having a different amount of overhang. Two more pressure vessels (without suctioning) were tested for tensile strength. Each of the pressure vessels tested was a 5 liter pressure vessel made using a die 4 and a punch 5 with the dimensions shown in Example 1 using a cold back extrusion method from 7060 aluminum alloy, which was fastened with a carbon fiber hoop. Details of the amount of overhang for each group of pressure vessels and the test results are shown below in Table 3.

Figure 00000005
Figure 00000005

(a) представляет разрушение в стенке тела баллона,(a) represents destruction in the wall of the body of the cylinder,

(b) представляет разрушения в разных частях баллона.(b) represents destruction in different parts of the container.

В вышеуказанных испытаниях два сосуда под давлением, подвергнутые давлению нагартовки 110%, и три сосуда под давлением, подвергнутые давлению нагартовки 120% показали отслоение углеродных волокон от наружного кожуха.In the above tests, two pressure vessels subjected to an air pressure of 110%, and three pressure vessels subjected to an air pressure of 120% exfoliated carbon fibers from the outer casing.

[069] Как сказано в документе WO96/11759, эффективность нагартовки для улучшения усталостных характеристик, как известно, зависит от конструкции закрытого конца сосуда под давлением. Например, сосуды под давлением с полусферическими закрытыми концами не показывают значительного улучшения усталостных характеристикам после нагартовки. Напротив, сосуды под давлением с закрытыми концами в форме полуэллипсоидной или торосферической тарелки, как известно, обладают улучшенными характеристиками с нагартовкой. Таким образом, нагартовка придает улучшенные усталостные характеристики сосудам под давлением, имеющим закрытый конец, соединенный с цилиндрической боковой стенкой участком стыка. Давление нагартовки обычно составляет от 75% до 95% от минимального давления разрыва по соответствующему стандарту. Алюминиевые баллоны высокого давления для газа обычно выполнены так, что напряжение в цилиндрической боковой стенке при рабочем давлении не превышает половины напряжения текучести сплава, и что разрывное давление баллона по меньшей мере в 2,5 раза больше рабочего давления. Таким образом, для баллона из алюминиевого сплава серии АА7ХХХ, имеющего, например, напряжение текучести 450 МПа, конструкция должна быть такой, чтобы напряжения в стенках не превышали 225 МПа.[069] As stated in document WO96 / 11759, the performance of a fretting to improve fatigue performance is known to depend on the design of the closed end of the pressure vessel. For example, pressure vessels with hemispherical closed ends do not show a significant improvement in fatigue performance after self-hardening. On the contrary, pressure vessels with closed ends in the form of a semi-ellipsoid or torospherical plate are known to have improved performance with hardening. Thus, fretting gives improved fatigue characteristics to pressure vessels having a closed end connected to the cylindrical side wall by a joint portion. The overhang pressure is usually between 75% and 95% of the minimum burst pressure according to the relevant standard. High pressure aluminum gas cylinders for gas are usually designed so that the stress in the cylindrical side wall at the working pressure does not exceed half the yield stress of the alloy, and that the burst pressure of the cylinder is at least 2.5 times the working pressure. Thus, for an AA7XXX series aluminum alloy cylinder having, for example, a yield stress of 450 MPa, the design should be such that the stresses in the walls do not exceed 225 MPa.

[070] Информация в Таблицах 1 - 3 четко показывает, что сосуды под давлением, скрепленные обручем, которые изготовлены способом и устройством настоящего изобретения, также получают преимущество от нагартовки и дробеструйной обработки, имея неожиданное улучшение в характеристиках разрушения по сравнению с эквивалентными известными сосудами под давлением. Это позволяет сосудам под давлением, изготовленным способом и устройством настоящего изобретения, иметь по меньшей мере эквивалентные, а потенциально улучшенные характеристики разрушения при пониженных давлениях нагартовки.[070] The information in Tables 1 to 3 clearly shows that pressure vessels fastened by a hoop, which are manufactured by the method and apparatus of the present invention, also benefit from air-blasting and shot blasting, with an unexpected improvement in fracture performance compared to equivalent known vessels under pressure. This allows pressure vessels made by the method and apparatus of the present invention to have at least equivalent, and potentially improved, fracture characteristics at reduced pressurization pressures.

[071] Анализ методом конечных элементов сосуда под давлением, скрепленного обручем, который изготовлен способом и устройством, описанными выше, показал, что внутренний профиль закрытого конца сосудов под давлением согласно настоящему изобретению приводит к заметному снижению максимальных напряжений по сравнению с сосудами под давлением с известным внутренним профилем на закрытом конце.[071] The finite element analysis of the pressure vessel secured by a hoop made by the method and apparatus described above showed that the internal profile of the closed end of the pressure vessels according to the present invention leads to a marked reduction in maximum stresses compared to pressure vessels with the known internal profile at the closed end.

[072] При использовании анализа методом конечных элементов структура (в данном случае закрытый конец сосуда под давлением) разбивают на множество небольших частей (конечное число элементов) разных типов, размеров и форм. Предполагается, что такие элементы имеют упрощенную модель деформации (линейной или квадратичной и т.д.) и соединены в "узлах", обычно расположенных на углах или краях элементов. Затем элементы собирают математически, используя базовые правила строительной механики, т.е., равновесие сил и непрерывность смещений, что дает большую систему совместных уравнений. Решением системы совместных уравнений можно получить деформированную форму конструкции под нагрузкой, и по этой деформированной форме могут быть вычислены внутренние напряжения и деформации.[072] When using finite element analysis, the structure (in this case, the closed end of the pressure vessel) is divided into many small parts (a finite number of elements) of different types, sizes and shapes. It is assumed that such elements have a simplified deformation model (linear or quadratic, etc.) and are connected in “nodes”, usually located at the corners or edges of the elements. Then the elements are collected mathematically using the basic rules of structural mechanics, i.e., the balance of forces and the continuity of displacements, which gives a large system of joint equations. By solving the system of joint equations, it is possible to obtain a deformed shape of the structure under load, and internal stresses and strains can be calculated from this deformed shape.

[073] Модель для анализа методом конечных элементов была основана на кожухе из алюминиевого сплава 7060 и углеродном композитном рукаве с внутренним диаметром = 88,5 вместе с четырьмя разными наборами размеров для профиля внутренней поверхности сосуда под давлением: Анализ 1, Анализ 2, Анализ 3 и Анализ 4. Анализ методом конечных элементов использовал каждый Анализ со следующими этапами нагрузки: давление нагартовки = 600 бар; рабочее давление = 300 бар; давление испытания - 450 бар и минимальное расчетное разрывное давление = 752 бар, чтобы идентифицировать первое главное напряжение и напряжение по Мизесу при давлении испытания 450 бар после нагартовки. Результаты приведены в Таблице 4, ниже. Анализ 1 соответствует известному сосуду под давлением, отрегулированному для включения трех концентрических пересекающихся радиуса, тогда как Анализ 4 соответствует сосуду под давлением, изготовленному способом и устройством, описанными выше, Анализ 4 является особо предпочтительным вариантом осуществления. Анализы 2 и 3 были включены только для целей сравнения.[073] The finite element analysis model was based on a 7060 aluminum alloy casing and a carbon composite sleeve with an inner diameter = 88.5 along with four different sets of sizes for the profile of the inner surface of the pressure vessel: Analysis 1, Analysis 2, Analysis 3 and Analysis 4. Finite element analysis used each Analysis with the following load steps: capping pressure = 600 bar; working pressure = 300 bar; the test pressure is 450 bar and the minimum design burst pressure = 752 bar to identify the first main stress and Mises stress at the test pressure 450 bar after heating. The results are shown in Table 4 below. Analysis 1 corresponds to a known pressure vessel adjusted to include three concentric intersecting radii, while Analysis 4 corresponds to a pressure vessel manufactured by the method and apparatus described above, Analysis 4 is a particularly preferred embodiment. Tests 2 and 3 were included for comparison purposes only.

Figure 00000006
Figure 00000006

[074] На Фиг. 5а и 5b показаны главные напряжения и напряжения по Мизесу для Анализа 1, и на Фиг. 6а и 6b показаны главные напряжения и напряжения по Мизесу для Анализа 4. На Фиг. 5 и 6 показано, что расположение максимального напряжения в области соединения остается по существу таким же для Анализа 1 и Анализа 4 (то же самое относится к Анализу 2 и Анализу 3, не показаны). На Фиг. 5 и 6 также показано, что в сосудах под давлением типа II, изготовленных способом и устройством, описанными выше, максимальное напряжение по Мизесу остается на внутренней поверхности сосуда под давлением даже после нагартовки. Однако результаты в Таблице 4 четко показывают, что абсолютные значения первого главного напряжения и напряжения по Мизесу значительно ниже для Анализ 4 чем для [074] In FIG. 5a and 5b show principal stresses and von Mises stresses for Analysis 1, and in FIG. 6a and 6b show principal stresses and von Mises stresses for Analysis 4. In FIG. 5 and 6 show that the location of the maximum voltage in the connection area remains essentially the same for Analysis 1 and Analysis 4 (the same applies to Analysis 2 and Analysis 3, not shown). In FIG. 5 and 6 also show that in type II pressure vessels manufactured by the method and device described above, the maximum von Mises stress remains on the inner surface of the pressure vessel even after being fretted. However, the results in Table 4 clearly show that the absolute values of the first principal stress and von Mises stress are significantly lower for Analysis 4 than for

любого другого из Анализов. Анализ методом конечных элементов также показывает, что главными факторами, способствующими снижению максимального напряжения, являются значения Н и Rc.any other of the Analyzes. Finite element analysis also shows that the main factors contributing to the reduction of the maximum voltage are the values of H and Rc.

[075] Описанные выше способ и устройство подходят в частности, но без ограничения, для изготовления холодным выдавливанием сосудов под давлением из алюминиевых сплавов серий АА6ХХХ и АА7ХХХ (согласно Реестру 2009 компании the Aluminum Association Inc.) и для кожухов баллонов типа I и типа II, соответственно, которые соответствуют требованиям к усталости стандартов на сосуды под давлением, скрепленные обручами, например, EN12257 и ISO11119-1, и соответствующих стандартов, применяемых в других регионах мира. Более того, с использованием описанных выше способа и устройства баллоны типа II, которые по меньшей мере соответствуют и часто превосходят характеристики разрушения эквивалентных известных баллонов, могут быть изготовлены с применением нагартовки при пониженном давлении.[075] The method and apparatus described above are suitable in particular, but not limited to, for cold extrusion of pressure vessels from aluminum alloys of the AA6XXX and AA7XXX series of aluminum alloys (according to the 2009 Register of the Aluminum Association Inc.) and for cylinder liners of type I and type II , respectively, which meet the fatigue requirements of standards for pressure vessels fastened with hoops, for example, EN12257 and ISO11119-1, and the relevant standards used in other regions of the world. Moreover, using the method and device described above, type II cylinders, which at least correspond to and often exceed the fracture characteristics of equivalent known cylinders, can be manufactured using fretting under reduced pressure.

[076] Следует понимать, что описанные выше варианты осуществления выбраны только как примеры предпочтительных вариантов осуществления. В способ изготовления, устройство для изготовления и в сосуды под давлением, полученные с использованием описанных выше способа и устройства, могут быть внесены изменения, но без нарушения объема изобретения, определенного прилагаемой формулой изобретения.[076] It should be understood that the above embodiments are selected only as examples of preferred embodiments. Changes can be made to the manufacturing method, device for manufacturing and pressure vessels obtained using the method and device described above, but without violating the scope of the invention defined by the appended claims.

Claims (29)

1. Способ формования закрытого сосуда высокого давления, включающий: размещение металлической заготовки в матрице пресса для экструдирования, причем упомянутая заготовка имеет ось и переднюю поверхность;1. A method of forming a closed pressure vessel, comprising: placing a metal billet in a die matrix for extrusion, said billet having an axis and a front surface; экструдирование заготовки с использованием пуансона с продольной осью симметрии, областью торцевой поверхности и цилиндрической боковой стенкой, обеспечивающего выдавливание металла заготовки посредством введения области торцевой поверхности пуансона в переднюю поверхность заготовки по оси заготовки с выдавливанием металла в пространство между пуансоном и матрицей и по цилиндрической боковой стенке пуансона с формированием экструдата; иextruding a workpiece using a punch with a longitudinal axis of symmetry, an end surface area and a cylindrical side wall, which extrudes the workpiece metal by introducing the end face surface of the punch into the front surface of the workpiece along the axis of the workpiece with extruding metal into the space between the punch and the die and along the cylindrical side wall of the punch with the formation of the extrudate; and удаление экструдата из матрицы и изменение формы открытого конца экструдата для формирования фланца и горловины, при этом указанная область торцевой поверхности пуансона имеет профиль поверхности, включающий центральную секцию, по меньшей мере одно промежуточное кольцо и крайнее кольцо с разными значениями радиусов кривизны их поверхностей R, r и Rc соответственно,removing the extrudate from the matrix and changing the shape of the open end of the extrudate to form a flange and neck, while the specified area of the end surface of the punch has a surface profile comprising a central section, at least one intermediate ring and an extreme ring with different values of the radii of curvature of their surfaces R, r and Rc, respectively, причем указанные крайнее кольцо, по меньшей мере одно промежуточное кольцо и центральная секция вместе образуют поверхность, соединяющуюmoreover, these extreme ring, at least one intermediate ring and the Central section together form a surface connecting цилиндрическую боковую стенку пуансона с центральной точкой, в которой область торцевой поверхности пуансона пересекает продольную ось симметрии пуансона, причем поперечное сечение пуансона через стык крайнего кольца с цилиндрической боковой стенкой пересекает продольную ось симметрии пуансона на осевом расстоянии Н от указанной центральной точки и причем осевое расстояние Н находится в интервале от 0,28 внутреннего диаметра до 0,5 внутреннего диаметра, где внутренним диаметром является диаметр поперечного сечения цилиндрической боковой стенки пуансона.a cylindrical side wall of the punch with a central point at which the area of the end surface of the punch intersects the longitudinal axis of symmetry of the punch, the cross section of the punch through the junction of the outer ring with a cylindrical side wall intersects the longitudinal axis of symmetry of the punch at an axial distance H from the specified center point and the axial distance H is in the range from 0.28 inner diameter to 0.5 inner diameter, where the inner diameter is the diameter of the cross section of the cylindrical side howling punch the wall. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что осевое расстояние Н находится в интервале от 0,3 внутреннего диаметра до 0,4 внутреннего диаметра.2. The method according to p. 1, characterized in that the axial distance H is in the range from 0.3 internal diameter to 0.4 internal diameter. 3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что центральная секция имеет радиус кривизны R в интервале от 0,5 внутреннего диаметра до 1,2 внутреннего диаметра.3. The method according to p. 1 or 2, characterized in that the Central section has a radius of curvature R in the range from 0.5 inner diameter to 1.2 inner diameter. 4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что по меньшей мере одно промежуточное кольцо имеет радиус кривизны r в интервале от 0,1 внутреннего диаметра до 0,5 внутреннего диаметра.4. The method according to any one of paragraphs. 1-3, characterized in that at least one intermediate ring has a radius of curvature r in the range from 0.1 inner diameter to 0.5 inner diameter. 5. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что область торцевой поверхности пуансона имеет профиль поверхности, включающий по меньшей мере два промежуточных кольца с разным радиусом кривизны поверхности.5. The method according to any one of paragraphs. 1-4, characterized in that the region of the end surface of the punch has a surface profile comprising at least two intermediate rings with different radius of curvature of the surface. 6. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что крайнее кольцо имеет радиус кривизны Rc, по существу равный внутреннему диаметру/2.6. The method according to any one of paragraphs. 1-5, characterized in that the outer ring has a radius of curvature Rc essentially equal to the inner diameter / 2. 7. Пресс для производства закрытого сосуда высокого давления, содержащий матрицу для приема металлической заготовки экструдируемого металла и пуансон, имеющий продольную ось симметрии, область торцевой поверхности и цилиндрическую боковую стенку, причем область торцевой поверхности пуансона имеет профиль поверхности, включающий центральную секцию, по меньшей мере одно промежуточное кольцо и крайнее кольцо с разными значениями радиусов кривизны их поверхностей R, r и Rc соответственно, причем указанные крайнее кольцо, по меньшей мере одно промежуточное кольцо и центральная секция вместе образуют поверхность, соединяющую цилиндрическую боковую стенку пуансона с центральной точкой, в которой область торцевой поверхности пуансона пересекает продольную ось симметрии пуансона,7. Press for the production of a closed pressure vessel, containing a matrix for receiving a metal billet of extrudable metal and a punch having a longitudinal axis of symmetry, a region of the end surface and a cylindrical side wall, wherein the region of the end surface of the punch has a surface profile comprising at least a central section one intermediate ring and an extreme ring with different values of the radii of curvature of their surfaces R, r and Rc, respectively, with said extreme ring being at least one of the intermediate ring and central section together form a surface connecting the cylindrical side wall of the punch with the center point, wherein the end surface area of the punch intersects the longitudinal axis of symmetry of the punch, причем поперечное сечение пуансона через стык крайнего кольца с цилиндрической боковой стенкой пересекает продольную ось симметрии пуансона на осевом расстоянии Н от указанной центральной точки и причем осевое расстояние Н находится в интервале от 0,28 внутреннего диаметра до 0,5 внутреннего диаметра, где внутренним диаметром является диаметр поперечного сечения цилиндрической боковой стенки пуансона.moreover, the cross section of the punch through the junction of the outer ring with a cylindrical side wall intersects the longitudinal axis of symmetry of the punch at an axial distance H from the specified center point, and wherein the axial distance H is in the range from 0.28 inner diameter to 0.5 inner diameter, where the inner diameter is the diameter of the cross section of the cylindrical side wall of the punch. 8. Пресс по п. 7, отличающийся тем, что осевое расстояние Н равно внутреннему диаметру/3.8. Press according to claim 7, characterized in that the axial distance H is equal to the inner diameter / 3. 9. Пресс по п. 7, отличающийся тем, что центральная секция имеет радиус кривизны R, равный 1,1 внутреннего диаметра.9. The press according to claim 7, characterized in that the central section has a radius of curvature R equal to 1.1 of the inner diameter. 10. Пресс по любому из пп. 7-9, отличающийся тем, что промежуточное кольцо имеет радиус кривизны r в интервале от 0,12 внутреннего диаметра до 0,13 внутреннего диаметра.10. Press according to any one of paragraphs. 7-9, characterized in that the intermediate ring has a radius of curvature r in the range from 0.12 of the inner diameter to 0.13 of the inner diameter. 11. Пресс по любому из пп. 7-10, отличающийся тем, что область торцевой поверхности пуансона имеет профиль поверхности, включающий по меньшей мере два промежуточных кольца с разным радиусом кривизны поверхности.11. Press according to any one of paragraphs. 7-10, characterized in that the area of the end surface of the punch has a surface profile comprising at least two intermediate rings with different radius of curvature of the surface. 12. Пресс по любому из пп. 7-11, отличающийся тем, что крайнее кольцо имеет радиус кривизны Rc в интервале от
Figure 00000007
внутреннего диаметра до
Figure 00000008
внутреннего диаметра.12. Press according to any one of paragraphs. 7-11, characterized in that the extreme ring has a radius of curvature Rc in the range from
Figure 00000007
internal diameter to
Figure 00000008
inner diameter. 13. Закрытый сосуд высокого давления, сформованный из выдавливаемого в процессе экструзии металла, включающий секцию закрытого конца, цилиндрическую боковую стенку с внутренним диаметром в поперечном сечении, фланец и горловину и имеет продольную ось симметрии, причем профиль внутренней поверхности секции закрытого конца включает центральную секцию, по меньшей мере одно промежуточное кольцо и крайнее кольцо с разными значениями радиусов кривизны их поверхностей R, r и Rc соответственно,13. A closed pressure vessel formed from extruded metal extruded, comprising a closed end section, a cylindrical side wall with an inner diameter in cross section, a flange and a neck and has a longitudinal axis of symmetry, the profile of the inner surface of the closed end section including a central section, at least one intermediate ring and an extreme ring with different values of the radii of curvature of their surfaces R, r and Rc, respectively, причем указанные крайнее кольцо, по меньшей мере одно промежуточное кольцо и центральная секция образуют поверхность, соединяющую цилиндрическую боковую стенку с центральной точкой, в которой секция закрытого конца пересекает продольную ось симметрии,wherein said extreme ring, at least one intermediate ring and the central section form a surface connecting the cylindrical side wall with a central point at which the closed end section intersects the longitudinal axis of symmetry, причем поперечное сечение через стык крайнего кольца с цилиндрической боковой стенкой пересекает продольную ось симметрии на осевом расстоянии Н от указанной центральной точки и причем осевое расстояние Н находится в интервале от 0,28 внутреннего диаметра до 0,5 внутреннего диаметра.moreover, the cross section through the junction of the outer ring with a cylindrical side wall intersects the longitudinal axis of symmetry at an axial distance H from the specified center point, and wherein the axial distance H is in the range from 0.28 internal diameter to 0.5 internal diameter. 14. Сосуд по п. 13, отличающийся тем, что осевое расстояние Н находится в интервале от 0,3 внутреннего диаметра до 0,4 внутреннего диаметра.14. The vessel according to p. 13, characterized in that the axial distance H is in the range from 0.3 inner diameter to 0.4 inner diameter. 15. Сосуд по п. 13 или 14, отличающийся тем, что центральная секция имеет радиус кривизны R в интервале от 0,5 внутреннего диаметра до 1,2 внутреннего диаметра.15. The vessel according to claim 13 or 14, characterized in that the central section has a radius of curvature R in the range from 0.5 inner diameter to 1.2 inner diameter. 16. Сосуд по любому из пп. 13-15, отличающийся тем, что промежуточное кольцо имеет радиус кривизны r в интервале от 0,1 внутреннего диаметра до 0,5 внутреннего диаметра.16. The vessel according to any one of paragraphs. 13-15, characterized in that the intermediate ring has a radius of curvature r in the range from 0.1 internal diameter to 0.5 internal diameter. 17. Сосуд по любому из пп. 13-16, отличающийся тем, что профиль внутренней поверхности секции закрытого конца включает по меньшей мере два промежуточных кольца с разным радиусом кривизны поверхности.17. The vessel according to any one of paragraphs. 13-16, characterized in that the profile of the inner surface of the closed end section includes at least two intermediate rings with different radius of curvature of the surface. 18. Сосуд по любому из пп. 13-17, отличающийся тем, что крайнее кольцо имеет радиус кривизны Rc от 1/5 внутреннего диаметра до 1 внутреннего диаметра.18. The vessel according to any one of paragraphs. 13-17, characterized in that the outer ring has a radius of curvature Rc from 1/5 of the inner diameter to 1 inner diameter. 19. Сосуд по любому из пп. 13-18, отличающийся тем, что он выполнен из алюминиевого сплава серии АА6ХХХ.19. The vessel according to any one of paragraphs. 13-18, characterized in that it is made of aluminum alloy series AA6XXX. 20. Сосуд по любому из пп. 13-18, отличающийся тем, что он выполнен из алюминиевого сплава серии АА7ХХХ.20. The vessel according to any one of paragraphs. 13-18, characterized in that it is made of aluminum alloy series AA7XXX. 21. Сосуд высокого давления, содержащий закрытый сосуд высокого давления по любому из пп. 13-20 и рукав из композитного материала.21. A pressure vessel containing a closed pressure vessel according to any one of paragraphs. 13-20 and sleeve made of composite material. 22. Сосуд по п. 21, отличающийся тем, что композитный материал включает одно или больше из углеродных волокон, базальтовых волокон, арамидных волокон и стекловолокна.22. The vessel according to p. 21, characterized in that the composite material includes one or more of carbon fibers, basalt fibers, aramid fibers and fiberglass.
RU2017100331A 2014-06-13 2015-05-26 Method and device for making press pumps for fluid media RU2683676C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1455433A FR3022164B1 (en) 2014-06-13 2014-06-13 PROCESS FOR MANUFACTURING CONTAINERS FOR PRESSURIZED FLUID AND APPARATUS FOR THE PROCESS
FR1455433 2014-06-13
PCT/GB2015/051527 WO2015189561A1 (en) 2014-06-13 2015-05-26 A method of manufacture of vessels for pressurised fluids and apparatus thereof

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2017100331A RU2017100331A (en) 2018-07-10
RU2017100331A3 RU2017100331A3 (en) 2018-10-29
RU2683676C2 true RU2683676C2 (en) 2019-04-01

Family

ID=51688186

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017100331A RU2683676C2 (en) 2014-06-13 2015-05-26 Method and device for making press pumps for fluid media

Country Status (11)

Country Link
EP (1) EP3154719B1 (en)
CN (1) CN106457327B (en)
AU (1) AU2015273346B2 (en)
DK (1) DK3154719T3 (en)
ES (1) ES2672802T3 (en)
FR (1) FR3022164B1 (en)
GB (1) GB2527203B (en)
PL (1) PL3154719T3 (en)
RU (1) RU2683676C2 (en)
TR (1) TR201807783T4 (en)
WO (1) WO2015189561A1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3192737B1 (en) * 2016-01-14 2020-12-02 Safran Landing Systems UK Limited Shock strut
DE102017001384A1 (en) * 2017-02-13 2018-08-16 Neuman Aluminium Fliesspresswerk Gmbh Process for forming a molded part and molded part
DE102018106546A1 (en) 2018-03-20 2019-09-26 Benteler Steel/Tube Gmbh Pipe element for gas pressure vessel and gas pressure vessel
CN109530471B (en) * 2019-01-28 2020-03-27 中北大学 Thin-wall approximately-equal-height mountain-shaped light alloy component extrusion forming die
FR3126148A1 (en) * 2021-08-11 2023-02-17 Max Sardou LINER that is to say: internal envelope of COMPOSITE TANK for HIGH PRESSURE GAS

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1796309A1 (en) * 1989-10-23 1993-02-23 Rostovskij Na Donu I Selsko Press for reversible moulding of articles
US6491182B1 (en) * 1994-10-13 2002-12-10 Luxfer Group Limited Treating pressure vessels
DE202006019115U1 (en) * 2006-12-19 2008-04-30 Otto Fuchs Kg pressure vessel
RU2352417C2 (en) * 2006-10-17 2009-04-20 ОАО "Корпорация ВСМПО-АВИСМА" Pressing method of profiles and matrix for implementation of current method

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE525077A (en) * 1952-12-19
NL278808A (en) * 1961-06-20
DE1188391B (en) * 1962-07-03 1965-03-04 Uhde Gmbh Friedrich Flat vaulted boiler floors with low wall thickness for cylindrical pressure vessels
US3648351A (en) 1968-12-16 1972-03-14 Ball Corp Method of forming a hollow composite article by extrusion
NL7302527A (en) * 1973-02-23 1974-08-27
US4364161A (en) * 1980-12-29 1982-12-21 The Marison Company Method of fabricating a high pressure tank
IT1161016B (en) * 1983-02-25 1987-03-11 Simmel Spa CONVEX TYPE BOTTOM, WITH SUPPORT APPENDIX, FOR TECHNICAL GAS CYLINDER, OBTAINED BY HOT FORGING FROM A STEEL BILLET, AND EQUIPMENT FOR THE FORMATION OF SUCH BOTTOM
CA2201312C (en) 1994-10-13 2006-05-02 Nigel John Henry Holroyd Backward extrusion method and product
KR100627551B1 (en) * 2002-02-15 2006-09-21 후루카와 스카이 가부시키가이샤 Impact extrusion formed article, impact extrusion forming method, and impact extrusion forming device
JP2005009673A (en) * 2003-05-22 2005-01-13 Furukawa Sky Kk Method of manufacture of pressure vessel
BE1019903A5 (en) * 2011-04-08 2013-02-05 Composite Tank Structures B V VAT FROM COMPOSITE MATERIAL, METHOD FOR MANUFACTURING IT, AND END CAP FOR USE IN A VAT.

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1796309A1 (en) * 1989-10-23 1993-02-23 Rostovskij Na Donu I Selsko Press for reversible moulding of articles
US6491182B1 (en) * 1994-10-13 2002-12-10 Luxfer Group Limited Treating pressure vessels
RU2352417C2 (en) * 2006-10-17 2009-04-20 ОАО "Корпорация ВСМПО-АВИСМА" Pressing method of profiles and matrix for implementation of current method
DE202006019115U1 (en) * 2006-12-19 2008-04-30 Otto Fuchs Kg pressure vessel

Also Published As

Publication number Publication date
DK3154719T3 (en) 2018-06-18
AU2015273346B2 (en) 2018-12-20
CN106457327B (en) 2018-10-09
ES2672802T3 (en) 2018-06-18
EP3154719B1 (en) 2018-03-14
TR201807783T4 (en) 2018-06-21
PL3154719T3 (en) 2018-09-28
CN106457327A (en) 2017-02-22
FR3022164A1 (en) 2015-12-18
GB2527203A (en) 2015-12-16
EP3154719A1 (en) 2017-04-19
FR3022164B1 (en) 2017-01-27
GB201508964D0 (en) 2015-07-01
RU2017100331A (en) 2018-07-10
GB2527203B (en) 2016-05-11
AU2015273346A1 (en) 2016-12-22
WO2015189561A1 (en) 2015-12-17
RU2017100331A3 (en) 2018-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2683676C2 (en) Method and device for making press pumps for fluid media
CN109158458B (en) Method for performing liquid-filled bending on pipe by using composite filling medium
KR102147694B1 (en) Method of manufacturing pressure vessel liners
CN101537447A (en) Pipe liquid filled shear bending and forming method
CN104493430B (en) Tank cylindrical section wallboard Integer creeping age forming method
JP2020510140A (en) Compression molding process to improve collapse resistance of metal tubular products
US9962753B2 (en) Tool for preforming a tube for subsequent internal high pressure forming, as well as a method for producing such a tool and for producing a component by internal high pressure forming
CA2201313C (en) Treating pressure vessels
Teng et al. Deformation behavior of thin-walled tube bending with internal pressure
CN110153267A (en) A kind of manufacturing process of the special process part based on the forming of pipe internal-filling liquid
KR20080111922A (en) High pressure hydroformed multi-layer tube and manufacturing method there of tube using high pressure tube hydroforming
Wang et al. Analysis of wall thickness variation in the hydro-bending of a double-layered tube
CN105308369A (en) Packing cups manufacturing
KR102105652B1 (en) Wire-reinforced metallic tube manufactured by hydroforming process, and apparatus and method for manufacturing the same
CN207806226U (en) A kind of building mortion of stainless steel bimetallic tube
CN207261836U (en) A kind of helical bellows with arcuation internal-rib
Abdelhameed et al. Study of aluminum tube cold nosing process into conical and hemispherical dies
CN107876617A (en) A kind of composite pipe and its manufacture method
CN107878564A (en) A kind of tubing and its manufacture method
KR100468990B1 (en) Pressure vessel and handling of pressure vessel
JP6331450B2 (en) Manufacturing method of molded article, disk for automobile wheel and die for hydraulic bulge processing
CN203209512U (en) Automobile axle housing forming mould
Han et al. Experimental Research for Open Die Polyurethane Forming of Corrugated Thin-walled Machinery Sealed Rings
Xia et al. The study on steel elliptical cup drawing based on finite element analysis
JP2005329654A (en) Method for manufacturing expanded joint for piping made of fluororesin