一種用于鋼質無縫氣瓶的冷旋裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種氣瓶冷旋加工裝置，尤其涉及一種用于鋼質無縫氣瓶的冷旋裝置。
【背景技術】
[0002]近年來，受全球經濟環境的影響，高壓氣瓶產業受到前所未有的沖擊。隨著國內改革創新的深入以及國家產業政策的鼓勵，傳統的高壓氣瓶逐漸向高端高質量高要求方向發展，在國際高端市場仍有一定的發展空間。
[0003]現針對高端客戶及市場的要求，開發出鋼質無縫氣瓶的冷旋工藝，通過冷旋工藝制造的高壓氣瓶，內外表面非常光滑，幾乎無缺陷，且產品的壁厚偏差，重量以及產品的圓度、直線度等方面都有很大的改善，產品質量有了質的飛躍，為開拓高端市場提供了強有力的保障。
[0004]在目前的氣瓶生產中，沖拔加冷旋的制造工藝方法已逐漸成熟，用這種工藝生產的瓶坯因外表面基本無缺陷，壁厚均勻而深受廣大客戶的喜愛，這種方式生產的瓶坯已得到世界各大氣瓶公司大量采購。
[0005]采用冷旋方式生產的瓶坯，瓶坯表面經冷旋壓后，表面質量得到很大的提高，外表面基本無缺陷，而且瓶坯的整體性、一致性也很好。不過在冷旋過程中，由于冷旋模具的磨損，冷旋軸的抖動導致瓶坯出現失穩現象，也會造成瓶坯表面出現旋壓紋不均勻，甚至出現波浪紋等影響產品美觀的質量缺陷。
[0006]冷旋軸抖動的原因有:
[0007]第一、瓶坯原因:因冷旋前的瓶坯是采用沖孔拔伸工藝制造的，瓶坯表面因壁厚偏差及冷卻的不均勻性而存在橢圓度，雖然通過冷旋工藝加以改善，但在旋壓過程中，會導致旋輪的受力不均勻。
[0008]第二、旋壓軸系統軸承部分:因在冷旋過程中，旋輪軸通過芯棒及瓶還的旋轉而產生自轉，在旋輪箱體內，要保證其高轉速，在旋壓軸與軸承之間必定存在一定的安裝間隙，在冷旋過程中，旋輪軸根據其安裝間隙的大小而產生一定的波動。
【發明內容】
[0009]針對現有技術中存在的問題，本發明提供了一種用于鋼質無縫氣瓶的冷旋裝置，減少裝置損耗，延長芯棒使用壽命，提高生產效率，利用支撐外套保證旋壓過程中的轉速，并能承受旋壓時產生的旋壓力；同時支撐結構保證旋壓過程中，旋壓軸系統始終保持在一個基準線。
[0010]本發明的具體技術方案如下:
[0011]—種用于鋼質無縫氣瓶的冷旋裝置，包括伸入瓶坯內以加工內表面的芯棒，連接在芯棒端部的連接組件，以及位于所述瓶坯外的旋輪組件；
[0012]所述旋輪組件包括旋輪支架，轉動配合在旋輪支架上的旋壓軸，以及套設在旋壓軸上且與瓶坯外表面抵壓的旋輪;所述旋壓軸的一端伸入與旋輪支架固定的旋輪箱體內，另一端伸入與所述旋輪支架固定的支撐外套內，且所述支撐外套內的旋壓軸端部還套設有支撐內襯，所述支撐內襯與支撐外套間設有雙排6314軸承;伸入所述旋輪箱體內的旋壓軸分為軸徑依次遞減第一軸段、第二軸段和第三軸段，所述第一軸段外套設有非標軸承，所述第二軸段外套設推力滾子軸承，第三軸段位于軸端且套設圓錐滾子軸承；
[0013]所述的連接組件包括與驅動設備安裝的連接件，以及位于連接件和芯棒之間的對接接頭;所述對接接頭的一端面與所述芯棒之間設有配位銷釘和緊固螺栓，所述對接接頭的另一端面間隙配合插入所述連接件內；所述連接件上還設有抱緊在對接接頭外以保持對接接頭與連接件緊固的抱箍;所述芯棒與所述對接接頭連接的端部的硬度為HRC30-35，該端部至另一端部的硬度從HRC40逐步過渡到HRC60。
[0014]本發明以軸承傳動與承力為主，在旋輪前段的旋壓軸上增加兩套6314軸承;單獨設計支撐部分結構，通過支撐外套和支撐內襯的配合，保證旋壓過程中的轉速，并能承受旋壓時產生的旋壓力。同時支撐結構保證旋壓過程中，旋壓軸系統始終保持在一個基準線。安裝牢固旋壓支架，根據旋牙軸安裝中心調整支撐外套，保證支撐部分結構中心和旋壓軸中心一致。運用作用力與反作用力，以及平衡力學原理，設計支撐外套和支撐內襯，使得旋壓軸在旋壓過程中，受力平衡，不會產生扭曲變形。從而保證旋壓軸在冷旋生產過程中的穩定性，避免產品表面出現因抖動產生的波浪紋等制造缺陷。
[0015]針對芯棒和連接組件，如圖1和圖2所示，現有的模具結構由用于瓶坯的內表面冷旋加工的芯棒I以及用于芯棒I與驅動設備安裝的連接件5組成，其中芯棒I與連接件5通過10-M12的螺栓固定連接，連接件5直接與設備通過法蘭連接。芯棒的連接采用10-M12的螺栓直接法蘭盤連接;在實際使用過程中，連接螺栓受到芯棒的重力及冷旋時旋輪的壓力，冷旋過程中旋轉的扭力，以及冷旋后瓶坯退模時的推力作用，10-M12的螺栓根本無法承受，螺栓常有拉斷、彎曲、松動的現象，也導致芯棒從連接孔處開裂、斷裂，還影響產品的冷旋質量，導致冷旋后的瓶坯出現彎曲，壁薄等不合格現象。
[0016]本發明中，配位銷釘和緊固螺栓同時承擔旋轉扭力，增強芯棒在旋轉的抗扭矩作用;抱箍的壓緊力保證了瓶坯在退模時芯棒不會松動，而對接接頭與連接件的精確配合，也更加提高了芯棒的抗彎曲能力。
[0017]作為優選的，所述旋壓軸具有位于所述旋輪箱體外且軸徑依次遞減的第四軸段、第五軸段和第六軸段，所述旋輪固定在第五軸段上，所述第六軸段外設有所述的支撐內襯。
[0018]本發明中，旋壓軸中部軸徑最大，可以承受最好的旋輪的壓力，并可很好平衡軸兩端的受力，從而使軸的受力保持平衡，避免旋轉過程中發生扭曲。
[0019]進一步優選的，所述推力滾子軸承為29148軸承，所述圓錐滾子軸承為32215軸承，且所述非標軸承為并排布置的四個。
[0020]本發明中，由于旋輪安裝在旋輪箱體外，旋輪對旋壓軸的壓力主要依靠箱體內軸承來平衡，設置的多個軸承且分段，通過多段分擔壓力，避免轉動過程中旋壓軸偏離中心。
[0021]作為優選的，所述旋輪支架和支撐外套間設有用于調節所述第六軸段受力的壓緊螺栓，通過壓緊螺栓調節支撐外套對旋壓軸的作用力，以平衡箱體內各軸承對旋壓軸的作用力，保持旋壓軸的轉動穩定。
[0022]作為優選的，所述第一軸段、第二軸段、第三軸段、第四軸段、第五軸段和第六軸段的軸長比為3:4:3:7:9:4。
[0023]本發明通過合理配置軸段長度，并結合旋輪的安裝位置，使得軸的兩端產生平衡穩定力矩，保證旋壓軸的穩定，從而消除了表面波浪紋等缺陷。
[0024]作為優選的，所述支撐外套上固定有壓緊環，所述壓緊環的內圓緊貼所述支撐內襯的外壁;該壓緊環用于支撐內襯的限位，避免其在高速轉動過程中晃動。
[0025]作為優選的，所述的連接件為法蘭盤，該法蘭盤的端面設有適應對接接頭插入的軸孔，且與對接接頭的配合間隙控制在0.05MM以內。
[0026]作為優選的，所述抱箍通過螺栓固定在連接件的端面，且對接接頭的外壁具有與抱箍抵壓的環邊。
[0027]本發明中通過抱箍保持連接件和對接接頭的鎖緊固定，使兩者在設備的驅動下同步轉動;進一步的，可使法蘭盤端面的軸孔和對接接頭鍵槽配合，保持兩者在周向固定;抱箍用于連接件和對接接頭的軸向固定。
[0028]作為優選的，所述芯棒與對接接頭連接一端的旋轉跳動控制在0.05mm以內，所述芯棒另一端的旋轉跳動控制在0.30mm以內。
[0029]通過控制芯棒兩端的旋轉跳動幅度，減少芯棒的磨損，提升產品的冷旋質量，也能更好控制模具的穩定。
[0030]本發明結構簡單，安裝牢固，使用可靠;改善了旋輪軸的受力情況，消除了瓶坯表面的波浪紋，提高了產品質量的穩定性。
【附圖說明】
[0031]圖1為現有技術中的芯棒和連接件的結構圖；
[0032]圖2為圖中I連接件的結構圖；
[0033]圖3為旋輪組件的結構圖；
[0034]圖4為旋壓軸的受力分析圖；
[0035]圖5為本發明的芯棒和連接組件的結構圖；
[0036]圖6為芯棒局部處理的結構圖。
【具體實施方式】
[0037]如圖3?6所示，一種用于鋼質無縫氣瓶的冷旋裝置，包括伸入瓶坯內以加工內表面的芯棒1、連接在芯棒I端部的連接組件，以及位于瓶坯外的旋輪組件。
[0038]如圖3和圖4所示，旋輪組件包括旋輪支架12，轉動配合在旋輪支架12上的旋壓軸11，以及套設在旋壓軸11上且與瓶坯外表面抵壓的旋輪14。
[0039]旋壓軸11的一端伸入與旋輪支架12固定的旋輪箱體13內，另一端19伸入與旋輪支架12固定的支撐外套16內，且支撐外套16內的旋壓軸11端部還套設有支撐內襯18，該支撐內襯18與支撐外套16間設有雙排6314軸承17;
[0040]本實施例中，伸入旋輪箱體13內的旋壓軸11分為軸徑依次遞減第一軸段111、第二軸段112和第三軸段113，第一軸段111外套設有并排布置的四個非標軸承21，