1、無縫整體氣瓶旋壓技術(shù)無縫整體氣瓶典冇4種類型：鋼制無縫氣瓶、鋁令金氣瓶、疑合材料鋼內(nèi)膽氣瓶復(fù)合材料鋁內(nèi)膽氣瓶主要應(yīng)用于呼吸氣）BLCNG氣瓶.中大型高壓氣體運輸氣瓶等領(lǐng)域【列用旋壓的方法生產(chǎn)無縫整體氣瓶是近些年才發(fā)展起來的新工藝。傳統(tǒng)的氣瓶制譴方法為沖爪瓶眉和瓶底，冉號禪坯或者卷焊瓶體焊接而成（如圖所示）*制造工序復(fù)雜.成本髙，產(chǎn)品密封性及承壓能力不理想。采用旋爪工藝生產(chǎn)CNG氣瓶是生產(chǎn)CNG氣粗的較好方法，從根本上消除了傳統(tǒng)氣瓶生產(chǎn)中焊縫的不連續(xù)、強(qiáng)度降低、脆裂和拉應(yīng)力集中等缺陷，使氣瓶的氣密牲和耐壓性能冇了犬郵提髙。用旋壓工藝生產(chǎn)的氣瓶以苴獨右旳整體無縫的特點C占有極廣闊的市場，并有完全取

2、代傳統(tǒng)工藝方法所生產(chǎn)的氣瓶的趨勢厲列。圖1-2傳統(tǒng)焊接氣瓶Fig.l-2Traditionalweldingcylinders氣瓶旋壓按加工工藝可分為兩種類也正向旋壓(正旋)和反向旋壓(反旋)。正旋指材料的流動方向與旋輪的進(jìn)給方向一致，反旋指材料的流動方向與旋輪的進(jìn)給方向相反卩刃。如果需要的氣瓶形狀為開口端直徑很小，或者縮頸屋過人，或者將其封閉，則必須采用無芯模的縮徑旋壓方法進(jìn)行加匸?？s徑旋壓，是一種用于成形薄壁空心冋轉(zhuǎn)零件的金屬壓力加工方法，實際加匸過程為把一簡形空心零件加熱到金屬強(qiáng)度眾低、塑件眾佳時的溫度，通過旋輪的不斷擺動使管端慢慢收縮，經(jīng)過多道次旋壓完成成形【2。如圖13所示的氣瓶收口

3、和封底成形，其過程是將管形毛坯放在空心主紬中,需成形的管端伸出,并由液壓夾緊裝置夾緊,使用可回轉(zhuǎn)的旋輪架使旋輪作約四分Z関周的旋轉(zhuǎn)。成形堆從工件端口開始，從笫一道旋爪起就使縮徑收丨I區(qū)域成形為所盂形狀。而且第一道從工件端部開始做往復(fù)擺動.毎擺動一次作軸向進(jìn)給，由于不斷旋轉(zhuǎn)壓縮，管坯I丨部蟲徑逐步減小。對于氣瓶的收口，、勺頸部直徑達(dá)到要求后，用旋輪作平行于工件軸線旳移動，使頸部延長和旋光(見圖l-3(b),對于封底成形，則使旋輪擺動不在頸部停止(見圖l-3(c)o圖13無芯模的氣瓶縮庭Fig1-3Compressiveflowfoniiingofagascylinderwithoutamandr

4、el國內(nèi)外眾多學(xué)針對氣瓶旋壓進(jìn)行了匸藝研究：文獻(xiàn)38巫點闡述了鋼質(zhì)氣瓶、鋁合金氣瓶的旋壓成形工藝特點及其成形工藝規(guī)范;文獻(xiàn)39通過對鋼質(zhì)無縫氣瓶成形丁藝進(jìn)行分析，確定了鋼竹旋爪法工藝方案，同時對旋壓道次和旋壓工藝參數(shù)的確定做了介紹：文獻(xiàn)41對鋁合金氣瓶封口成形工藝進(jìn)行了實駿研究。本文所研究的CNG氣瓶封底、收口加工后示意圖如圖14所示。圖1-4CNG氣瓶收11封底后小總圖Fig.1-4SchematicdiagramoftheCNGcylindersaftershellnosingandbackcover隨著經(jīng)濟(jì)全球化的不斷發(fā)展,特別是中國經(jīng)濟(jì)彳I.會的持續(xù)快速發(fā)展.國際國內(nèi)市場的能源需求不斷

5、增長。石油作為工業(yè)和民用M主要的能源,正面臨著前所未有的危機(jī),再加上全球石油價格的不斷攀升，能源需求與能源緊缺的矛厲止H益加劇，作為淸潔環(huán)保的人然氣能源必將引領(lǐng)新的能源發(fā)展空間。氣體能源作為替代品是我國能源政第的一個捷徑和方向。氣瓶作為一種氣體儲存容器,已廣泛應(yīng)用于工業(yè)、礦業(yè)、軍事、醫(yī)藥、潛水、汽車等領(lǐng)域。CNG氣瓶向大型、趙大型方向發(fā)展是壯界氣瓶發(fā)展的必然趨勢。從口前國際市場看，氣瓶生產(chǎn)業(yè)屈于朝陽工業(yè)。隨著氣體工業(yè)的發(fā)展，氣瓶的需求就也越來越大，氣瓶行業(yè)也將隨Z迅速發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計國民生產(chǎn)總值每增加1%.氣瓶需求量就增加1.5%,而國際市場每年大約以5%的速度遞增。如果把液化仃油氣瓶等焊接瓶汁篦

6、在內(nèi)，全球年需求氣瓶總就可達(dá)到5000萬支。如此大規(guī)模的需求必將刺激氣瓶生產(chǎn)業(yè)的空前發(fā)展42-49O冃前，中國L1經(jīng)有16個沽潔汽車示范城市和地區(qū)，推廣燃?xì)馄?0多萬輛,建立加氣站700多座，每年可替代石油130萬噸。“以氣代油”將拉動國內(nèi)市場對大型、超大型高壓氣瓶需求的迅速上升，車用CNG氣瓶如圖15所示。圖1-5乍用CNG氣瓶Figi-5CNGcylinderforvehide我國對大尺寸整體氣瓶的需求最正在逐漸增大,而目前我國的生產(chǎn)能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足對大尺寸整體氣瓶的盂求，所以研究和生產(chǎn)大尺寸整體氣瓶是我國旋壓工藝發(fā)展重耍方向之一。雖然氣瓶需求在不斷上升，但國內(nèi)相應(yīng)氣瓶&用旋壓機(jī)

7、的研究卻沒有跟上步伐。有關(guān)氣瓶收口和封底工藝、相關(guān)參數(shù)確定、旋輪參數(shù)和軌跡的研究時常見諸報端,而關(guān)于氣瓶專用旋壓機(jī)的報道卻卜分少見,尤其針對鋼制氣瓶熱旋壓的機(jī)床鮮見報逍。II前在國外市場，研究旋壓機(jī)比較成熟的有德國PRESSTEC公司、徳國WF公司、徳國LEIFELD公司,如圖1（所示：美國MJC公司；西班分DENN公訶：日本NIHONSPINDLE公訶等雖然這些公司生產(chǎn)的設(shè)備水平都處于國際先進(jìn)水平，但由于價格昂賢，訂貨周期長，幾后期維修閑難、零部件的互換性差，使國內(nèi)企業(yè)對其望而卻步。圖1-6徳國Leifeld的氣瓶專用旋壓機(jī)Fig.1-6ThespeaalspinningmachmeforCNGcylinders國內(nèi)研制比較成熟的旋壓機(jī)主要有青海重型機(jī)床公司生產(chǎn)的數(shù)控氣瓶收11旋爪機(jī)SXK-275,沈陽中復(fù)科金爪力容器仃限公nJ研發(fā)的鋁介金小空氣瓶收口成形機(jī)，新興鑄管股份有限公司研制的高1E無縫氣瓶專用收口機(jī),四川泰泉科技有限公司生產(chǎn)的622數(shù)控滾輪式氣瓶旋壓成形機(jī)等。綜合國內(nèi)備氣瓶旋壓機(jī)，泮遍具有的問題冇：迫氣控制系統(tǒng)不穩(wěn)定，£軸轉(zhuǎn)速無法提高,動作速度慢,生產(chǎn)效率低,產(chǎn)品表而質(zhì)量差,尺寸精度低,夾爪存在打滑、抱死、短料夾不緊等缺陷，且只局限于小直徑、冷旋壓或者是鋁介金材料,大直徑、鋼質(zhì)熱旋壓機(jī)床仍主要依靠進(jìn)口。促進(jìn)高水平氣瓶熱旋壓機(jī)國產(chǎn)化，成為一個亟待