全缠绕高压气瓶无缝铝合金内胆内旋压成形与加工方法与流程

技术特征：
1.一种全缠绕高压气瓶无缝铝合金内胆内旋压成形与加工方法，所述全缠绕高压气瓶无缝铝合金内胆包括中间圆筒段(3)、位于中间圆筒段(3)两端的封头及位于每个封头端部的瓶嘴(1)，封头包括与瓶嘴(1)相连的半球(2)、与半球(2)相连的过渡圆筒段(4)以及与过渡圆筒段(4)相连的过渡筒段(5)，半球(2)的外径、过渡圆筒段(4)的外径、过渡筒段(5)的外径及中间圆筒段(3)的外径均为d1；过渡筒段(5)的内型面为圆弧面，过渡筒段(5)的圆弧面与中间圆筒段(3)内型面相切，其中，d1＝d5 2t1，d5为中间圆筒段(3)的内径，t1为中间圆筒段的厚度，过渡圆筒段的长度为t4，厚度为t2；其特征在于：所述成形与加工方法包括如下步骤：1)强力旋压坯料加工采用gb/t4437.1铝合金热挤压无缝圆管车加工强力旋压坯料，强力旋压坯料为圆筒形状，强力旋压坯料外径为d1、壁厚为t2、长度为l6；2)中间圆筒段内旋压成形采用强力旋压机内旋压成形中间圆筒段(3)，且中间圆筒段(3)的长度l2为正偏差；中间圆筒段(3)内旋压成形后的无缝圆管变为两端厚壁、中间薄壁的圆筒形状，且在两端厚壁部分分别形成一个与中间圆筒段内径d5相切的过渡筒段，过渡筒段的内型面为圆弧面，圆弧面半径为r；内旋压成形的中间圆筒段的外径为d1、厚度为t1、长度为l2，圆筒形状的两端厚壁厚度为t2、两端厚壁长度为l4；3)无芯模热旋压成形两端封头及瓶嘴采用热旋压机无芯模热旋压成形两端封头及瓶嘴，多道次逐步成形，封底后多道次逐渐加长成形瓶嘴，加工两端封头时，在过渡筒段与形成的半球之间留有过渡圆筒段4)内胆固溶、时效、硬度检测、超声波探伤及瓶嘴加工。2.根据权利要求1所述全缠绕高压气瓶无缝铝合金内胆内旋压成形与加工方法，所述步骤1)中，强力旋压坯料外径d1、壁厚t2与图1中铝合金内胆外径、壁厚相同，且d1比强力旋压外模内孔直径小0.3～0.9mm。3.根据权利要求1所述全缠绕高压气瓶无缝铝合金内胆内旋压成形与加工方法，所述步骤1)中，按照gb/t4436优选铝合金热挤压无缝管外径和壁厚，强力旋压坯料壁厚t2单边有0.8～2.5mm加工余量。4.根据权利要求1所述全缠绕高压气瓶无缝铝合金内胆内旋压成形与加工方法，所述步骤1)中，强力旋压坯料内外型面的同轴度误差不大于0.15mm，端面与轴线的垂直度误差不大于0.15mm，表面粗糙度不大于ra3.2。5.根据权利要求1所述全缠绕高压气瓶无缝铝合金内胆内旋压成形与加工方法，所述步骤1)中，l6＝l4 l5 l4，l4为铝合金内胆封头和瓶嘴等体积计算长度，l5为铝合金内胆中间圆筒段(3)长度l2等体积计算长度。6.根据权利要求1所述全缠绕高压气瓶无缝铝合金内胆内旋压成形与加工方法，所述步骤2)中，采用单旋轮两道次反向强力内旋压成形中间圆筒段，首道次减薄率为25～55％。7.根据权利要求1所述全缠绕高压气瓶无缝铝合金内胆内旋压成形与加工方法，所述步骤2)中，旋压外模内径比强力旋压坯料外径d1大0.3～0.9mm。8.根据权利要求1所述全缠绕高压气瓶无缝铝合金内胆内旋压成形与加工方法，所述步骤3)中，成形后两端封头和瓶嘴结构尺寸为：两端封头(2)的半球为外径为d1的半球，过
渡圆筒段保留原无缝圆管的厚度和内径，过渡圆筒段的长度为t4，瓶嘴内径为d6、瓶嘴外径为d7、瓶嘴长度为l8、两端封头(2)及加工的瓶嘴总长度为l7。9.根据权利要求1所述全缠绕高压气瓶无缝铝合金内胆内旋压成形与加工方法，所述步骤3)中，加热温度不大于380℃；头部封头旋压道次为13～23，头部封头封底后1～3道次逐渐加长成形瓶嘴；瓶嘴成形后，保证瓶嘴内外形有加工余量。10.根据权利要求1所述全缠绕高压气瓶无缝铝合金内胆内旋压成形与加工方法，所述步骤4)中，对内胆进行固溶、时效、硬度检测、超声波探伤；以瓶口外圆d1为基准加工瓶嘴内外圆、端面、内孔及内螺纹，瓶嘴长度为l3。

技术总结
本发明公开了一种全缠绕高压气瓶无缝铝合金内胆内旋压成形与加工方法，包括1)强力旋压坯料加工，2)中间圆筒内旋压成形，3)无芯模热旋压成形两端封头及瓶嘴，4)内胆固溶、时效、硬度检测、超声波探伤及瓶嘴加工。本发明全缠绕氢气瓶内胆内旋压成形及加工方法，产品成形质量好、加工效率高、抗疲劳性好、材料利用率较高、制造成本较低。高、制造成本较低。高、制造成本较低。


技术研发人员：韩庆波 刘巧利 葛春雪 王伟 马旷 吴吉昌
受保护的技术使用者：湖北三江航天江北机械工程有限公司
技术研发日：2022.04.18
技术公布日：2022/6/24