冲模技术气瓶旋压收口工艺及旋轮设计王殿勇1，聂兰启2，汪发春31.福田雷沃国际重工股份有限公司（山东潍坊261206）2.山东红旗机电有限公司（山东潍坊261031）3.北京有色金属研究总院（北京100088）【摘要】通过对钢质无缝气瓶成形工艺进行分析，指出了各种成形工艺的特点，确定了钢管旋压法工艺方案。同时，对旋压道次和旋压工艺参数的确定做了介绍，详细阐述了旋轮设计及加工工艺。关键词：高压气瓶；旋压收口模；旋轮设计：TG385.2文献标识码：B：1671-3508-2010-03-42-116SpinningProcessandSpinningWheelsDesignofSpinningDiefortheCylinder【Abstract】Throughtheformingprocessofseamlesssteelcylinders,analyzedthecharacteristicsoftheformingprocess,themethodofspinningprocessschemesteel.Atthesametime,thewayofspinningandspinningprocessparameterswereintroduced,andindeedmadeindetailthedesignofrollerandprocessingtechnology.Keywords:high-pressurecylinders；spinningdie；spinningwheelsdesign1引言高压气瓶多为钢质，公称工作压力一般为10～30MPa，广泛应用于工矿企业、建筑、交通、海洋、航空、医疗、军事等国民经济各部门。钢质气瓶有焊接和无缝两种结构。自上世纪60年代起，国内已普遍采用钢质无缝气瓶，其工作压力一般为12.25～29.40MPa，是一种可重复使用的、可移动式钢瓶。图1所示是其中的一种高压气瓶。钢质无缝气瓶有以下3种制造方法。2.1钢坯冲拔拉伸法这种方法是对钢坯加热到一定的温度后，通过水压机及其模具，通过热反挤压使钢坯成型为杯状筒坯。紧接着转到另一台立式或卧式水压机上进行拉伸。筒坯插入芯棒后通过几道模圈或轧辊，使其壁厚拉伸变薄，筒体拉伸延长，顶底后经齐口、收口后成为瓶坯。用这种方法制造的气瓶俗称冲拔瓶。该法具有以下特点：①材料易购、成本底，工艺成熟；②整体底形、三心凹底与筒体有过渡段连接，2工艺分析400R1285≥221×45°R565.2min3.2131×45°5min图1高压气瓶·12·《模具制造》2010年第7期嘉善天艺科技有限公司专业生产钢球保持架电话0573-84295530107ϕ2.5min2.825Eϕ38±112.5：昆山仕泰隆国际机械模具城全球招商热线：0512-86188888（20线）网址：wwstelong全可靠；③瓶底应力区的底型结构设计及改善可通过模具优化实现；④配套生产设备前期投入多，生产占地大，工人劳动强度高，环境差；⑤产品受设备精度钢坯外形、加热不均影响，瓶体壁厚偏差较大。气瓶的重容比大；⑥筒体表面易形成氧化皮压伤、折叠、沟痕等热加工缺陷。2.2钢板拉伸法这种方法是将板材下料成圆形后，在油压机上通过变换凸凹模具，多次地对其进行冷挤压。钢板经数次压延后，形状逐步由盘状变成杯状、筒状、长筒状当筒体压制成需要的外径和长度时，通过模具可以使其底部形状压成凸底形或通过筒壁拉伸减薄后压成凹形底。再经过齐口、收口后制成瓶坯。用这种方法制造的气瓶俗称板冲瓶。该法具有以下特点：①钢板冷挤压的瓶体壁厚均匀，钢瓶受力状态好；②钢瓶整体重量轻，重容比小③表面质量好，产品美观；④需多道次地在油压机上进行挤压拉伸。每次中间需要对加工件进行退火、磷化、皂化处理，工序成本高；⑤设备及模具套数多，投入大；⑥生产率相对较低。2.3钢管旋压法这种方法由德国曼内斯曼公司最先采用。选用无缝钢管锯切至一定长度，将管端加热后，在旋压收口机上，通过滚轮（或模板）旋压，使管端封合，分别完成瓶坯的收底、收口。用这种方法制造的气瓶，底部结构型式可以是半球形、碟形、或经过顶底成为凹底形。亦可以容易地制成两端收口气瓶。用这种方法制造的气瓶俗称管制瓶。该法具有以下特点：①配套生产设备和占地少，工作环境较好；②旋压机配置CNC编程，可根据产品规格，随时调用和修改，生产效率高，产品一致性好③产品壁厚较均匀，外观好，基本无修磨量，气瓶的重容比较冲拔瓶小；④管材成本较钢坯高；⑤瓶体底部旋压封合技术掌握不好，易造成中心部位未熔合、裂纹和漏气；⑥瓶底触地部位的增厚较困难。环壳与筒体的过渡段也较冲拔瓶不明显。气瓶在使用和装卸过程中容易在环壳周围造成缺陷而使气瓶报废。需要通过试验进...