无缝气瓶立式热拉拔工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种无缝气瓶立式热拉拔工艺，是将立式热穿孔后的瓶坯，采用拉拔模具和立式拉拔压机将瓶坯拉拔成型的过程。本立式热拉拔工艺，主要工艺步骤如下：立式冲盲孔后热坯料→热瓶坯倒置吹杂质→热瓶坯就位准备拉拔→热拉拔→回程退料。本发明专利技术能够减小无缝气瓶瓶体壁厚偏差，提高无缝气瓶质量和模具使用寿命，同时降低了成本。

Seamless cylinder vertical drawing process

The invention relates to a seamless cylinder vertical drawing process is the bottle blank vertical heat after perforation, the process of drawing die and vertical drawing press the bottle blank drawing forming. The vertical drawing process, the main process steps are as follows: vertical heat and hot hole punching blank bottle inverted blow impurities, hot bottle blank drawing, hot drawing, poised to return return. The invention can reduce the wall thickness deviation of the seamless gas bottle, improve the quality of the seamless gas cylinder and the service life of the die, and reduce the cost simultaneously.

【技术实现步骤摘要】
无缝气瓶立式热拉拔工艺
本专利技术涉及金属材料加工领域，特别涉及一种无缝气瓶立式热拉拔工艺。
技术介绍
无缝气瓶的成型工艺主要有三种：钢管热旋压、钢坯热拉拔和钢板冲压成型。钢管热旋压工艺由于技术上本身存在缺陷，国际先进国家正逐步淘汰该工艺；钢板冲压成型由于材料利用率低和环保因素，成本一直居高不下。采用钢瓶热拉拔工艺是目前最为通用的无缝钢瓶生产工艺，目前全球上热拉拔气瓶的工艺只有一种：卧式热拉拔工艺。由于其拉拔时，工件和模具成水平状态，其模具和工件收到了重力的强烈影响，加上模具上下表面冷却不均，导致了拉拔的壁厚极差较大；同时由于工具和模具呈水平状态，工件内壁和模具上表面的异物在快节奏的热拉拔过程很难清理干净，导致了工件表面质量相对较差和模具的过度磨损，增加的制造成本。
技术实现思路
本专利技术为解决上述问题提供一种无缝气瓶立式热拉拔工艺，它能够减小无缝气瓶瓶体壁厚偏差，提高无缝气瓶质量和模具使用寿命，同时降低了成本。为实现上述目的，本专利技术是这样实现的：一种无缝气瓶立式热拉拔工艺，包括如下的步骤：(1)、立式冲盲孔：采用立式冲孔机将加热至1100-1200℃沿模具中心轴线放置的方型棒料或圆型棒料冲压出水桶状的热瓶坯；(2)、热瓶坯内壁吹扫：冲盲孔后，用机械手快速的将热瓶坯从冲孔机模具内取出并快速翻转180°，将热瓶坯的口部朝下，将通径为5-15mm的高压空气管深入热瓶坯内部，并用压力为0.7-1.5MPa的压缩空气向热瓶坯内吹扫，吹扫时间2-4s；(3)、立式热拉拔：热瓶坯内壁吹扫完毕后，首先用机械手将热瓶坯放置在立式拉拔机的拉拔模杆上，所述热瓶坯是口部朝下套在热拉拔模杆上部，利用热瓶坯下落时的惯性，将热瓶坯内壁和外壁无法依靠压缩空气吹扫清理的异物磕落；然后进行热拉拔，通过拉拔上模具组自上而下的运行，将热瓶坯外径和壁厚拉拔至要求的尺寸；(4)、回程退料：热瓶坯拉拔至要求尺寸后，拉拔上模具组开始回程退料，退料速度为350-450mm/s，将热拉拔成型的冲拔瓶完整从拉拔模杆上脱离，并用机械手将冲拔瓶转移至下一道工序。进一步优化方案为，所述立式冲孔机包括相互配合的穿孔模具上模和穿孔模具下模，穿孔模具下模用于放置热瓶坯棒料，穿孔模具上模快速下行将热瓶坯棒料冲冲压出水桶状的热瓶坯，所述穿孔上模具快速下行的下行速度为60-150mm/s。进一步优化方案为，所述步骤(3)为了保证热瓶坯不会过快的被冷却，拉拔模杆温度保持在200℃-350℃之间，热瓶坯的温度保持在950-1100℃之间。进一步优化方案为，所述步骤(3)中上模具组合自上而下运行的速度为350-450mm/s。进一步优化方案为，所述步骤(4)中拉拔上模具组退料回程的过程中，上模具组自带的冷却润滑装置向拉拔模杆喷水基石墨冷却液，对拉拔模杆进行冷却和润滑，准备下一次热拉拔过程。较之现有技术而言，本专利技术具有以下优点：(1)本专利技术减小了无缝气瓶瓶体壁厚偏差。采用立式热扒拉成型工艺，有效的减小了模具自重带来的偏心，缩小了壁厚极差，能有效的将瓶体壁厚极差控制在10％以内，偏差值明显低于管制瓶和卧式热拉拔的瓶体。于此同时，由于壁厚极差的减小，产品投料重量对应缩小约5％，瓶体重量也相应减小。(2)本专利技术显著提高了产品内外观质量。由于立式热拉拔的模具是站立的，热拉拔成型过程中模具表面的氧化皮和异物脱落无法粘附在模具表，避免了异物对工件表面划伤，提高了产品内外观质量。(3)本专利技术提高了模具的使用寿命。由于表面没有异物粘附，减少拉拔过程中异物对模具的划伤概率，模具的首次维修时间间隔增加了120％以上，期间维修时间间隔增加了100％以上，同时维修量大幅减小，对模具的尺寸影响也小，提高了模具的使用寿命。(4)本专利技术降低了生产成本。由于钢瓶投料重量降低，材料成本也相应降低；同时工件表面质量提升和模具的使用寿命提升，也间接的减少了打磨工序成本和模具使用成本。因此采用立式拉拔成型工艺的钢瓶，其综合成本相比卧式拉拔降低约10％左右。附图说明下面参照附图结合实施例对本专利技术作进一步的说明。图1是本专利技术无缝气瓶立式热拉拔工艺的整体结构示意图。图中符号说明：1、穿孔模具上模；2、热瓶坯；3、穿孔模具下模；4、机械手；5、高压空气管；6、拉拔上模具组；7、拉拔模杆；8、冲拔瓶。具体实施方式下面结合具体实施例来对本专利技术进行详细的说明。(一)具体实施方式如下：请参阅图1所示，一种无缝气瓶立式热拉拔工艺，包括如下的步骤：(1)、立式冲盲孔：采用立式冲孔机将加热至1100-1200℃沿模具中心轴线放置的方型棒料或圆型棒料冲压出水桶状的热瓶坯2；所述立式冲孔机包括相互配合的穿孔模具上模1和穿孔模具下模3，穿孔模具下模3用于放置热瓶坯棒料，穿孔模具上模1快速下行将热瓶坯棒料冲冲压出水桶状的热瓶坯2，所述穿孔上模具1快速下行的下行速度为60-150mm/s。(2)、热瓶坯内壁吹扫：冲盲孔后，用机械手4快速的将热瓶坯2从冲孔机模具内取出并快速翻转180°，将热瓶坯的口部朝下，将通径为5-15mm的高压空气管5深入热瓶坯内部，并用压力为0.7-1.5MPa的压缩空气向热瓶坯2内吹扫，吹扫时间2-4s。(3)、立式热拉拔：热瓶坯2内壁吹扫完毕后，首先用机械手4将热瓶坯2放置在立式拉拔机的拉拔模杆7上，所述热瓶坯2是口部朝下套在热拉拔模杆7上部，利用热瓶坯下落时的惯性，将热瓶坯2内壁和外壁无法依靠压缩空气吹扫清理的异物磕落；为了保证热瓶坯不会过快的被冷却，拉拔模杆温度保持在200℃-350℃之间，热瓶坯的温度保持在950-1100℃之间。然后进行热拉拔，通过立式拉拔机的拉拔上模具组6自上而下的运行，将热瓶坯2外径和壁厚拉拔至要求的尺寸；上模具组合自上而下运行的速度为350-450mm/s。(4)、回程退料：热瓶坯2拉拔至要求尺寸后，拉拔上模具组6开始回程退料，退料速度为350-450mm/s，将热拉拔成型的冲拔瓶8完整从拉拔模杆上脱离，并用机械手4将冲拔瓶转移至下一道工序。所述拉拔上模具组6退料回程的过程中，上模具组自带的冷却润滑装置向拉拔模杆喷水基石墨冷却液，对拉拔模杆进行冷却和润滑，准备下一次热拉拔过程。(二)实施例如下：实施列1：一种无缝气瓶立式热拉拔工艺，包括如下的步骤：(1)、立式冲盲孔：采用立式冲孔机将加热至1100℃沿模具中心轴线放置的方型棒料或圆型棒料冲压出水桶状的热瓶坯2；所述立式冲孔机包括相互配合的穿孔模具上模1和穿孔模具下模3，穿孔模具下模3用于放置热瓶坯棒料，穿孔模具上模1快速下行将热瓶坯棒料冲冲压出水桶状的热瓶坯2，所述穿孔上模具1快速下行的下行速度为60mm/s。(2)、热瓶坯内壁吹扫：冲盲孔后，用机械手4快速的将热瓶坯2从冲孔机模具内取出并快速翻转180°，将热瓶坯的口部朝下，将通径为5mm的高压空气管5深入热瓶坯内部，并用压力为0.7MPa的压缩空气向热瓶坯2内吹扫，吹扫时间2s。(3)、立式热拉拔：热瓶坯2内壁吹扫完毕后，首先用机械手4将热瓶坯2放置在立式拉拔机的拉拔模杆7上，所述热瓶坯2是口部朝下套在热拉拔模杆7上部，利用热瓶坯下落时的惯性，将热瓶坯2内壁和外壁无法依靠压缩空气吹扫清理的异物磕落；为了保证热瓶坯不会过快的被冷却，拉拔模杆温度保持在200℃，热瓶坯的温度保持在950℃。然本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无缝气瓶立式热拉拔工艺，其特征在于：包括如下的步骤：(1)、立式冲盲孔：采用立式冲孔机将加热至1100‑1200℃沿模具中心轴线放置的方型棒料或圆型棒料冲压出水桶状的热瓶坯；(2)、热瓶坯内壁吹扫：冲盲孔后，用机械手快速的将热瓶坯从冲孔机模具内取出并快速翻转180°，将热瓶坯的口部朝下，将通径为5‑15mm的高压空气管深入热瓶坯内部，并用压力为0.7‑1.5MPa的压缩空气向热瓶坯内吹扫，吹扫时间2‑4s；(3)、立式热拉拔：热瓶坯内壁吹扫完毕后，首先用机械手将热瓶坯放置在立式拉拔机的拉拔模杆上，所述热瓶坯是口部朝下套在热拉拔模杆上部，利用热瓶坯下落时的惯性，将热瓶坯内壁和外壁无法依靠压缩空气吹扫清理的异物磕落；然后进行热拉拔，通过拉拔上模具组自上而下的运行，将热瓶坯外径和壁厚拉拔至要求的尺寸；(4)、回程退料：热瓶坯拉拔至要求尺寸后，拉拔上模具组开始回程退料，退料速度为350‑450mm/s，将热拉拔成型的冲拔瓶完整从拉拔模杆上脱离，并用机械手将冲拔瓶转移至下一道工序。

【技术特征摘要】
1.一种无缝气瓶立式热拉拔工艺，其特征在于：包括如下的步骤：(1)、立式冲盲孔：采用立式冲孔机将加热至1100-1200℃沿模具中心轴线放置的方型棒料或圆型棒料冲压出水桶状的热瓶坯；(2)、热瓶坯内壁吹扫：冲盲孔后，用机械手快速的将热瓶坯从冲孔机模具内取出并快速翻转180°，将热瓶坯的口部朝下，将通径为5-15mm的高压空气管深入热瓶坯内部，并用压力为0.7-1.5MPa的压缩空气向热瓶坯内吹扫，吹扫时间2-4s；(3)、立式热拉拔：热瓶坯内壁吹扫完毕后，首先用机械手将热瓶坯放置在立式拉拔机的拉拔模杆上，所述热瓶坯是口部朝下套在热拉拔模杆上部，利用热瓶坯下落时的惯性，将热瓶坯内壁和外壁无法依靠压缩空气吹扫清理的异物磕落；然后进行热拉拔，通过拉拔上模具组自上而下的运行，将热瓶坯外径和壁厚拉拔至要求的尺寸；(4)、回程退料：热瓶坯拉拔至要求尺寸后，拉拔上模具组开始回程退料，退料速度为350-450mm/s，将热拉拔成型的冲拔瓶完整从拉...

【专利技术属性】
技术研发人员：李恒亮，赵伦元，
申请(专利权)人：南京板桥消防设备有限责任公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32