氢气瓶旋力旋压机
简要描述:近几年来,针对气瓶行业的市场需求,本公司设计研发出两款适合生产加工气瓶的旋压设备,分别是三轮卧式强旋机和收口旋压机,三轮强旋机用于毛坯制管,收口机用于气瓶收口。
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产品介绍

近几年来,针对气瓶行业的市场需求,本公司设计研发出两款适合生产加工气瓶的旋压设备,分别是三轮卧式强旋机和收口旋压机,三轮强旋机用于毛坯制管,收口机用于气瓶收口。

  • 三轮卧式强旋机

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三旋轮卧式强力旋压机是针对不同直径的工件,管类、桶类或小锥类零件的强力变薄旋压而专门设计制造的数控金属旋压机。可以实现正旋,反旋,
变径旋,台阶旋等多种旋压工艺方式。设备具有高强度,高精度,
  高稳定性的特点,可大批量生产或进行特殊试制任务。本款设备我们共有
两种型号,分别是TW60和TW80,其设备技术参数分别如下:
 
TW60三旋轮卧式强力旋压机                                TW80三旋轮卧式强力旋压机
加工方式:    卧式三轮数控旋压                           加工方式:    卧式三轮数控旋压
原料直径:    maxФ600 minФ70                           原料直径:    maxФ820 minФ280
正旋长度: 3500mm                                             正旋长度: 3000mm
反旋长度: 5000mm                                             反旋长度: 4000mm
材料厚度: 铝合金20mm
                                                                              主轴:
            低碳钢15mm                                              主轴电机功率:   200KW
                                                                               主轴转速:   10-----66rpm(1档)
技术指标:                                                               10-----200rpm(2档)
径向行程        260mm                                          (两挡变速,挡内无级变速)
轴向行程        3500mm                                         机床主轴安装端面跳动:
各轴移动速度max    2m/min                                  ≤ 0.02mm
横向轴推力          250KN*3                                   径向跳动: ≤ 0.02mm
纵向轴推力    320KN                                            旋轮径向行程:   280mm
径向定位精度    0.02mm                                       旋轮纵向行程:   3500mm
轴向定位精度    0.06mm                                       旋轮径向移动速度:
重复精度    0.02mm                                               max 800mm/min
三轮错距方式 手动调节,距10mm                        旋轮轴向移动速度:
                                                                              max 4000mm/min 
尾顶------                                                                旋轮径向推力:400KN
主轴-尾顶双心距 4200mm                                     轴向推力:450KN
尾顶纵向行程                                                         旋轮径向定位精度:≤ 0.02mm
底座3000mm+顶杆500mm                                   旋轮纵向定位精度:≤ 0.04mm
尾座横向偏移 400mm                                            纵向重复定位精度:≤ 0.015
尾顶力 max  100kn (可调)                                    径向重复定位精度:≤ 0.025mm
                                                                               旋轮三轮错距行程:0-30mm
卸料方式-------                                                         旋轮轴端面跳动:≤ 0.020mm
  1.主轴顶料     行程100mm                                    旋轮轴径向跳动:≤ 0.020mm
2. 滑台退料 行程3500mm                                       旋轮横向进给导轨直线度:≤ 0.02mm 
                                                                               旋轮径向进给导轨直线度:≤ 0.02mm
主轴--------                                                               旋轮座纵向进给导轨全长直线度:
主轴功率 110KW                                                                       ≤ 0.070mm
主轴转速:       0——500rpm                                  尾顶:
 硬件配置                                                                 尾顶双心距:  1500-6500mm
                                                                                 尾座纵向行程:4200mm
控制方式:西门子828D/840D数控系统                    尾顶横移行程:800mm
进给动力:西门子伺服电机1FK7系列                       尾顶力:    50-300kN (可调)
驱动控制:西门子S120                                             控制系统:西门子840DSL
主轴动力:110kw伺服电机(北京超同步)               旋轮进给动力:
                                                                                   西门子伺服电机1FT7系列
主轴控制:伺服驱动器(北京超同步)                       驱动控制: 西门子S120
液压站功率 30KW                                                       主轴动力:
                                                                                    北京超同步250KW主轴伺服电机
 
设备占地:                                                                   设备占地:
长10米*宽5米*高3米                                                    长12.5米*宽5.5米*高4.7米
设备总功率 200kw                                                      设备总功率 300kw,
                                                                                         重约130吨。
 

高压气瓶的制管


制坯

         6061铝合金管坯的制作是有一定的要求,车床加工得保证壁厚均匀,壁厚差控制在0.10mm以内,这样三轮强旋做出来得管子就能有效控制其壁厚精度,以及更好的表面纹路和光洁的;同时管坯的外表面车削一定要有很好的光洁度,否则旋压出的管子表面会有起皮现象。合格的管坯如下图所示:
 

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三轮强旋制管

      6061铝合金属于 Al - Mg - Si 系,其特点是具有中等强度、良好的塑性、可焊性和冷加工性,特别是无应力腐蚀开裂倾向。其化学成分和力学性能图下:

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       经过我们查阅相关资料和经过大量实验,对于三轮强旋制管的旋压工艺做出了一些

       总结: 

      壁厚减薄率的影响

       根据有关文献的介绍,6061铝合金的极限减薄率为75%,如果旋压壁厚减薄率接近75%,可能导致旋压件有微裂纹出现,此外,减薄率不仅受到材料可旋性和旋压设备能力的限制,在工艺上还受到旋压件精度和性能要求的限制。一般情况下,减薄率太小,筒形件内、外表面变形量相差太大,导致性能差异较大。相反,减薄率过大会使旋轮前部材料堆积加重,隆起太高,旋压稳定性降低,特别是对厚壁毛坯更是如此
 
 
      进给比的影响

      进给比增大,可以缩短旋压时间,使生产率提高,但过大又容易造成旋轮前材料的堆积和隆起,表面粗糙度增高,工件易产生缩径,严重时会使工件紧固芯模而难以脱模;相反,进给比过小,导致过多的材料向切向流动”,材料贴模不好,内径扩大,椭圆度增大,既降低生产率又使工件过分变薄。因此,进行多道次强旋时,在机床能力允许的情况下,应在开始的道次中采用大的进给比,既提高加工效率又使工件紧紧抱模;而在卸件前的道次中采用小的进给比,既有利于减小表面粗糙度,也有利于工件脱模。
 
       轴向错距量的影响

       错距旋压是用三个旋轮相互间错开一定距离而旋压成形零件的一种方法。错距旋压可以把一道旋压的变形量分配给若干旋轮承担,明显降低每个旋轮承担的负担。也可在材料允许的范围内适当加大道次变形量,从而减少旋压道次,提高旋压效率。同时错距旋压时,前面旋轮旋压过程中相当于给后轮旋压前的坯料施加了轴向拉力,增加了后旋轮变形区的径向约束,因此可使工件直径精度得到改善。
旋轮的轴向错距量要合理设置。轴向错距不可太大,太大时会出现多头螺纹轨迹,而且芯模产生的弯矩也会变大,工件发生失稳、扭曲、圆度差等现象,不能旋完的毛坯残留段也会较长,材料利用率降低。轴向错距太小,会造成各旋轮受力严重不均,后一旋轮旋压变形时影响前面旋轮旋压过程的稳定性。
 

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  • 收口旋压机

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  收口旋压机是针对高压气瓶的收口及口部增厚的一款专用设备,带有自动打火加热功能,这款设备我们也有两个型号,分别是SK460和SK640,其设备参数如下:
 

640收口机参数:

1.1.1 加工工件最大直径 640 mm
1.1.2 加工产品长度 800-3500 mm
1.1.3 加工厚度(铝合金) 5-20 Mm
1.1.4 主轴转速 0-350 rpm
1.1.5 主轴功率 ≥110 KW
1.1.6 液压系统电机功率 ≥15 KW
1.1.7 液压油箱容积 200 L
1.1.8 X向进给推力 ≥140 KN
1.1.9 X向行程 ≥500 mm
1.1.10 Z向进给推力 ≥140 KN
1.1.11 Z向行程 ≥950 mm
1.1.12 X向进给速度 0-4000 mm/min
1.1.13 Z向进给速度 0-4000 mm/min
1.1.14 旋轮定位精度 ≤0.04 mm
1.1.15 旋轮重复定位精度 ≤0.02 mm
1.1.16 X向和Z向快速进给速度快退速度 0-4000 mm/min
1.1.17 液压系统工作压力 10 MPa
1.1.18 液压系统压力 ≥14 MPa
1.1.19 导轨的平行度 ≤0.03 mm
1.1.20 旋轮轴法兰径向跳动 ≤0.03 mm
1.1.21 能实现两种旋轮自动换刀功能 
1.1.22 加热枪(德国梅塞尔5#)  3把
1.1.24 设备占地(长*宽*高) 10500x4800x2200 mm
1.1.25 装机功率 135KW
1.1.26 重量 约21000kg
1.1.27 环境温度: 0℃~40℃
1.1.28 平均环境湿度: 85%
1.1.29 电压 AC380V±10%
1.1.30 三相交流电频率 50HZ±1%
 

460收口机参数:

       加工方式 卧式数控旋压收口
最大原料直径 Ф470mm
最大产品长度 3000mm
材质 铝、铜、碳钢、不锈钢等金属
可加工厚度范围
 ≤20mm(6061铝材)
技术指标
X轴向位移 400mm
Z轴向位移 700mm
X、Z轴最大移动速度 4000mm/min
X、Z额定推力 120KN
轴向定位精度 ≤0.04mm
重复定位精度 ≤0.02mm
主轴转速 0-500rpm
最大扭矩 1400NM
硬件配置
控制方式: 西门子828D数控系统
进给动力 西门子伺服电机
驱动控制 西门子S120
主轴功率 75KW变频电机
    滑台线轨 上银重载直线滑轨
 上银重载滚珠丝杆
刀架 双工位 液压缸驱动
液压站 25MPa , 50L/min
 

高压气瓶的收口:

6061铝合金气瓶的收口,是采用热旋压的方式,对于温度的控制相当重要。温度低了,管料成型的塑性变化太小,就会挤压破裂;温度过高,材料会烧熔,旋压就会出现掉片的破裂现象。因此温度必须控制在合理的一个范围内。
旋压轮的选用非常重要,需要采用大圆角半径的轮子,圆角小了就会把材料拉长,达不到增厚效果。其旋压工艺的设计,不能当作普通的收口旋压工艺来处理,由于技术保密原因,在此不做描述。
气瓶的小口直段旋压要做长一些,因为成型后壁厚最大处在直段中间部分。

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强力三旋轮强力旋压机部分用户:

陕西华通机电制造有限公司
南通中集能源储运有限公司
山东奥扬新能源科技股份有限公司

气瓶收口机部分用户:

南通中集能源储运有限公司
山东奥扬新能源科技股份有限公司
石家庄安瑞科气体机械有限公司

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