一种大容积储氢气瓶铝合金内胆冲压方法及拉深模技术

本发明专利技术公开了一种大容积储氢气瓶铝合金内胆冲压方法及拉深模，解决现有技术采用铝管强旋减薄加工大容积储氢气瓶铝合金内胆生产效率低的技术问题。冲压方法为将铝锭加热冲压成杯状体粗胚料，再对杯状体粗胚料进行冷拉深以减薄加长至铝合金内胆。拉深模包括凸模和减薄模。本发明专利技术设计科学合理，通过铝锭热冲压，然后进行车削，最后通过冷拉深成型即可，是一种无需强旋减薄就能生产储氢气瓶铝合金内胆的储氢气瓶铝合金内胆加工方法；相对强旋减薄加工方法其加工效率更高，产品表面光洁度好，表面可达到镜面效果，其可有效解决现有技术采用铝管强旋减薄加工大容积储氢气瓶铝合金内胆生产效率低的技术问题。生产效率低的技术问题。生产效率低的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种大容积储氢气瓶铝合金内胆冲压方法及拉深模


[0001]本专利技术属于压力容器加工
，具体涉及一种大容积储氢气瓶铝合金内胆冲压方法及拉深模。

技术介绍

[0002]氢能是一种二次能源，它是通过一定的方法利用其它能源制取的，而不像煤、石油、天然气可以直接开采。
[0003]氢能是公认的清洁能源，作为低碳和零碳能源正在脱颖而出。当今世界开发新能源迫在眉睫，原因是所用的能源如石油、天然气、煤，石油气均属不可再生资源，地球上存量有限，而人类生存又时刻离不开能源，所以必须寻找新的能源。随着化石燃料耗量的日益增加，其储量日益减少，终有一天这些资源、能源将要枯竭，这就迫切需要寻找一种不依赖化石燃料的储量丰富的新的含能体能源。氢正是这样的二次能源。氢位于元素周期表之首，原子序数为1，常温常压下为气态，超低温高压下为液态。作为一种理想的新的含能体能源，它具有以下特点：
[0004]1、重量最轻：标准状态下，密度为0.0899g/L，
‑
252.5℃时，可成为液体，若将压力增大到数百个大气压，液氢可变为金属氢。
[0005]2、导热性最好：比大多数气体的导热系数高出10倍。
[0006]3、储量丰富：据估计它构成了宇宙质量的55％，它主要以化合物的形态贮存于水中，而水是地球上最广泛的物质。据推算，如把海水中的氢全部提取出来，它所产生的总热量比地球上所有化石燃料放出的热量还大9000倍。
[0007]4、回收利用：利用氢能源的汽车排出的废物只是水，所以可以再次分解氢，再次回收利用。
[0008]5、理想的发热值：除核燃料外氢的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的，为142351kJ/kg，是汽油发热值的3倍。
[0009]6、燃烧性能好：点燃快，与空气混合时有广泛的可燃范围，而且燃点高，燃烧速度快。
[0010]5、环保：与其他燃料相比氢燃烧时最清洁，除生成水和少量氮化氢外不会产生诸如一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、铅化物和粉尘颗粒等对环境有害的污染物质，少量的氨气经过适当处理也不会污染环境，氢取代化石燃料能最大限度地减弱温室效应。
[0011]8、利用形式多：既可以通过燃烧产生热能，在热力发动机中产生机械功，又可以作为能源材料用于燃料电池，或转换成固态氢用作结构材料。
[0012]9、多种形态：以气态、液态或固态的金属氢化物出现，能适应贮运及各种应用环境的不同要求。
[0013]10、耗损少：可以取消远距离高压输电，代以远近距离管道输氢，安全性相对提高，能源无效损耗减小。
[0014]11、利用率高：氢取消了内燃机噪声源和能源污染隐患，利用率高。
[0015]12、运输方便：氢可以减轻燃料自重，可以增加运载工具有效载荷，这样可以降低运输成本从全程效益考虑社会总效益优于其他能源。
[0016]氢能源来源充足，是一种清洁环保的可再生能源，在汽车行业中应用越来越广泛。铝合金内胆碳纤维全缠绕气瓶作为其承载工具，要做到耐高压、密封好、轻量化的特点。
[0017]大容积储氢气瓶铝合金内胆一般是采用铝管强旋减薄，现有这种采用铝管强旋减薄加工大容积储氢气瓶铝合金内胆的方法耗时长，生产效率低。
[0018]因此，设计一种大容积储氢气瓶铝合金内胆冲压方法及拉深模，以提高大容积储氢气瓶铝合金内胆加工成型效率，成为所属
技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0019]本专利技术要解决的技术问题是：提供一种大容积储氢气瓶铝合金内胆冲压方法及拉深模，具体涉及一种全缠绕储氢气瓶的铝合金内胆加工方法及拉深模，通过铝锭热冲压，然后进行车削，最后通过冷拉深成型即可，其是一种无需强旋减薄就能生产储氢气瓶铝合金内胆的储氢气瓶铝合金内胆加工方法，从而可有效解决现有技术采用铝管强旋减薄加工大容积储氢气瓶铝合金内胆生产效率低的技术问题。
[0020]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0021]一种大容积储氢气瓶铝合金内胆冲压方法，将铝锭加热冲压成杯状体粗胚料，再对杯状体粗胚料进行冷拉深以减薄加长至铝合金内胆。
[0022]进一步地，杯状体粗胚料筒身和底部等壁厚，并且杯状体粗胚料筒身和底部采用圆角R过渡。
[0023]进一步地，铝锭在冲压成杯状体粗胚料时，需先将铝锭加热至520
‑
550℃。
[0024]进一步地，对杯状体粗胚料进行冷拉深时，需先将杯状体粗胚料经过车床车削至精确设计尺寸并消除其表面缺陷，再经过退火去除加工应力并软化组织。
[0025]进一步地，对杯状体粗胚料进行冷拉深以减薄加长至铝合金内胆时，冷拉深加工为一道次或者多道次，冷拉深过程中采用矿物油进行润滑。
[0026]进一步地，一种大容积储氢气瓶铝合金内胆冲压方法包括以下步骤：
[0027]步骤1、取定量铝锭加热至530
‑
550℃，保温40
‑
60S；
[0028]步骤2、将铝锭快速转移至冲压外模内，转移时间控制在10S内；
[0029]步骤3、冲压外模固定，通过冲压内膜压制形成杯型体粗胚料，冷却；
[0030]步骤4、杯型体粗胚料冷却后通过车床加工杯型体粗胚料筒身和底部间R角，控制外径并消除外表面缺陷；
[0031]步骤5、通过车床加工或者深镗孔加工杯型体粗胚料内孔，消除缺陷并达到设计内径，形成设计壁厚；
[0032]步骤6、将杯型体粗胚料在350
‑
350℃下进行高温退火以去除加工应力并软化组织；
[0033]步骤5、将杯型体粗胚料内外涂抹矿物油；
[0034]步骤8、将杯型体粗胚料放置到减薄模上并居中；
[0035]步骤9、将减薄模固定，驱动凸模带着杯型体粗胚料以30～50mm/s的速度压入减薄模以减薄拉深成铝合金内胆。
[0036]进一步地，在所述步骤9中，减薄拉深加工时，可为一道次或者是多道次，并且减薄拉深加工时的减薄率ψ根据公式减薄率ψ＝减薄后壁厚t
n
/减薄前壁厚t
n
‑1计算。
[0037]进一步地，当杯型体粗胚料总减薄量少，只需进行一道次减薄拉深加工时，一道次减薄率控制在0.5
‑
0.6之间。
[0038]进一步地，当杯型体粗胚料总减薄量大需要进行多道次减薄拉深加工时，第一道次减薄率控制在0.5
‑
0.6之间，中间道次控制在0.63
‑
0.52之间，末道次减薄率控制在0.55以上。
[0039]一种大容积储氢气瓶铝合金内胆冲压方法的拉深模，对杯状体粗胚料进行冷拉深以减薄加长至铝合金内胆时所用的拉深模包括凸模，以及至少一个与凸模相适配用于配合凸模将杯状体粗胚料冷拉深成铝合金内胆的减薄模；凸模穿插至减薄模内时两者之间的间隙小于杯型体粗胚料壁厚，当减薄模为两个或者是超过两个时，减薄模通过长杆螺栓固定在一起。
[004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大容积储氢气瓶铝合金内胆冲压方法，其特征在于，将铝锭加热冲压成杯状体粗胚料，再对杯状体粗胚料进行冷拉深以减薄加长至铝合金内胆。2.根据权利要求1所述的一种大容积储氢气瓶铝合金内胆冲压方法，其特征在于，杯状体粗胚料筒身和底部等壁厚，并且杯状体粗胚料筒身和底部采用圆角R过渡。3.根据权利要求1所述的一种大容积储氢气瓶铝合金内胆冲压方法，其特征在于，铝锭在冲压成杯状体粗胚料时，需先将铝锭加热至520
‑
570℃。4.根据权利要求1所述的一种大容积储氢气瓶铝合金内胆冲压方法，其特征在于，对杯状体粗胚料进行冷拉深时，需先将杯状体粗胚料经过车床车削至精确设计尺寸并消除其表面缺陷，再经过退火去除加工应力并软化组织。5.根据权利要求1所述的一种大容积储氢气瓶铝合金内胆冲压方法，其特征在于，对杯状体粗胚料进行冷拉深以减薄加长至铝合金内胆时，冷拉深加工为一道次或者多道次，冷拉深过程中采用矿物油进行润滑。6.根据权利要求1所述的一种大容积储氢气瓶铝合金内胆冲压方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、取定量铝锭加热至530
‑
570℃，保温40
‑
60S；步骤2、将铝锭快速转移至冲压外模内，转移时间控制在10S内；步骤3、冲压外模固定，通过冲压内膜压制形成杯型体粗胚料，冷却；步骤4、杯型体粗胚料冷却后通过车床加工杯型体粗胚料筒身和底部间R角，控制外径并消除外表面缺陷；步骤5、通过车床加工或者深镗孔加工杯型体粗胚料内孔，消除缺陷并达到设计内径，形成设计壁厚；步骤6、将杯型体粗胚料在350
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：李世洪，冯存江，夷豪，龚清波，何秦岭，何佳超，唐勇，
申请(专利权)人：中材科技成都有限公司，
类型：发明
国别省市：