Способ изготовления баллонов Советский патент 1992 года по МПК B21D22/16 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в трубопрокатном производстве заготовок.

Известны способы изготовления баллонов, по которым баллоны изготавливают из горячекатаной заготовки, из листовой заготовки посредством глубокой вытяжки и из трубной заготовки. Баллоны изготавливают из труб посредством порезки труб на баллонные заготовки мерной длины, нагревом концов баллонной заготовки и закатки днища и горловины на закатных станках, механической обработки горловины баллона, термической обработки, очистки наружной и внутренней поверхности отокалинь на дробеметной и пескоструйной установках с последующей покраской. Внутреннюю поверхность обрабатывают на трех пескоструйных установках. На первой обрабатывают донышко баллона, на второй - цилиндрическую поверхность, а на третьей - сферическую часть горловины баллона с подачей дроби через специальное сопло, обеспечивающее подачу дроби в обратном направлении. К недостаткам этого способа можно отнести следующее: низкая производительность, так как очистку после термообработки производят на трех установках; после каждой операции необходимо производить высыпание дроби через отверстие горловины диаметром 22 мм; низкое качество очистки, так как через отверстие горловины диаметром 22 мм трудно очистить качественно поверхность баллона, большая трудоемкость, так как требуется для очистки внутренней поверхности несколько установок из-за wx малой производительности, большие трудозатраты идут на очистку дроби, ее сепарацию; трудоемкий и дорогостоVJ

СЛ О VI

чэ VI

ящий контроль внутренней поверхности баллонов, так как для качественного контроля баллонов из партии 200 шт. необходимо один баллон разрезать, что приводит к увеличению расходного коэффициента металла.

Цель изобретения - повышение качества изделий и снижение трудоемкости.

Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления баллонов, включающем нагрев концов трубной заготовки, закатку днища и горловины, сверление отверстия в горловине, термообработку баллона и очистку его внутренней поверхности, после закатки одного из концов трубной заготовки осуществляют очистку внутренней поверхности полуфабриката, в перед нагревом другого конца на внутреннюю поверхность участка нагрева наносят слой стеклозмалевого шликера, коэффициент термического расширения которого после расплава отличен от коэффициента термического расширения материала трубной Заготовки, при этом сверление отверстия в горловине осуществляют после термообработки.

В таблице приводится пооперационное сравнение известного и предлагаемого способов изготовления баллонов.

Очистка стакана с одним закатанным концом менее трудоемка, чем очистка баллона через малое отверстие в горловине.

Нанесение покрытия в зону днища или горловины баллона перед закаткой позволяют снизить трудоемкость и улучшить качество баллона за счет того, что при закатке днища или горловины в горячем состоянии не образуется окалины, которую необходимо удалить специальными приспособлениями через отверстие горловины.

Применение покрытия с коэффициентом термического расширения, отличным от материала баллона, позволяет исключить трудоемкую операцию по очистке днища или горловины от окалины через малое отверстие горловины баллона, так как эмалевое покрытие предохраняет металл от окалины. Применение эмали с коэффициентом термического расширения, отличным от материала баллона, позволяет без применения специального оборудования удалить остекленную эмаль из баллона, так как эмаль после резкого охлаждения баллонов растрескивается и отстает от внутренней поверхности баллона. На этом месте получается чистая поверхность металла, не требующая последующей обработки.

Термообработка с закрытой горловиной позволяет сохранить ранее очищенную поверхность без образования окалины, что в

свою очередь позволяет исключить последующую трудоемкую операцию по очистке внутренней поверхности баллона от окалины. При термообработке баллона с закрытой горловиной на внутренней поверхности образуется окисная пленка Рв20з, предохраняющая металл от коррозии, что улучшает качество поверхности.

Способ изготовления баллонов осуществляют следующим образом

После порезки труб на баллонные заготовки они поступают к закатным машинам. Первоначально на баллонной заготовке закатывают один конец баллона, например горловину. Закатка горловины производится до полного закрытия отверстия. После закатки горловины производят очистку внутренней поверхности полученного полуфабриката от окалины и ржавчины Очищенный полуфабрикат поступает на участок покрытия, где на внутреннюю поверхность незакатанного конца наносят покрытие на участок нагрева под закатку. Состав шликера подбирается таким образом, чтобы после расплава полученная стеклоэмаль имела коэффициент термического расширения, отличный от материала баллона После нанесения шликерного покрытия полуфабрикат подается на закатную машину для закатки днища Перед закаткой днища производят нагрев незакатанного конца полуфабриката на участке равном диаметру трубы Этот участок нагрева равен длине, на

которую нанесли шликерное покрытие После нагрева шликерное покрытие переходит в жидкое состояние. После закатки днища и его охлаждения жидкое стекло - покрытие переходит в твердое состояние - эмалевое

покрытие, которое при охлаждении баллона отскакивает от металла за счет разного коэффициента термического расширения. На месте покрытия получается чистая поверхность металла без окалины и эмалевого

покрытия Затем баллон подается на термообработку Так как баллон закрыт с обоих сторон, и в баллоне находится малое количество окислителя, которого не хватает на окисление поверхности до

образования окалины. Этого количества окислителя хватает только на образование окисной пленки FeaOs, которая является предохранителем металла от коррозии, что позволяет улучшить качество внутренней поверхности баллонов. После термообработки горловину просверливает и высыпают отставшее эмалевое покрытие на ударном вытряхивателе.

Изобретение позволяет снизить трудоемкость процесса очистки баллона от окалины и повысить качество внутренней поверхности за счет исключения трудоемкой операции по очистке окалины с внутренней поверхности баллона через малое отверстие горловины баллона.

Пример. Приводят для автомобильных баллонов, предназначенных для транспортировки и хранения сжатого газа. Для баллонов используется труба Диаметром 219 мм, толщиной стенки 6,5 мм и длиной 12м. Материал трубы сталь ЗОХМА с коэффициентом термического расширения 11x10 мм/град. Труба разрезается на баллонные заготовки длиной 1750мм. Первоначально закатывают горловину баллона, а затем производят очистку внутренней поверхности полученного полуфабриката. После очистки полуфабриката на внутреннюю поверхность незакатанного конца на участке не менее диаметра баллонной заготовки от торца наносят шликерное покрытие с коэффициентом термического расширения, отличным от материала баллонной заготовки. Можно использовать стеклоэмаль с коэффициентом термического расширения 3,5x10 мм/град. Перед закаткой днища производят нагрев открытого конца полуфабриката на участке, равном диаметру трубной заготовки. В процессе нагрева и закатки шликерное покрытие находится в расплавленном состоянии, После охлаждения днища шликерное покрытие переходит в твердое состояние и за счет разного коэффициента термического расширения металла и эмалевого покрытия происходит отсасывание его от металла На месте покрытия остается чистый металл без окалины, Затем баллон подается на термообработку с закрытой горловиной, т.е. горловина еще не обрабатывалась и не имеет отверстия. Так как в замкнутом объеме баллона находится малое количество окислителя (воздуха), то при термообработке баллона не происходит образование окалины. Количество окислителя (воздуха) находится в баллоне, хватает только на

образование окисной пленки Ре20з, которая является предохранителем металла от коррозии После термообработки баллона производят сверление горловины и высыпание

5 (вытряхивание) отставшей эмали на ударном вытряхивателе. Сущность способа не меняется, если первоначально произвести закатку днища, а эмаль нанести со стороны закатки горловины.

0 Внедрение предлагаемого способа позволяет снизить трудозатраты за счет исключения из существующего способа трудоемкой операции по очистке внутренней поверхности баллона от окалины через

5 малое отверстие горловины диаметром 22 мм на низкопроизводительном оборудовании. Внедрение также позволяет улучшить качество внутренней поверхности баллона за счет получения окисной пленки, которая

0 предохраняет металл от коррозии.

Внедрение предлагаемого способа позволяет получить экономический эффект за счет исключения операции очистки баллонов от окалины и приплат за качество внут5 ренней поверхности.

Формула изобретения Способ изготовления баллонов, включающий нагрев концов трубной заготовки, за0 катку днища и горловины, сверление отверстия в горловине, термообработку баллона и очистку его внутренней поверхности, отличающийся тем, что, с целью повышения качества изделий и снижения

5 трудоемкости, после заката одного из концов трубной заготовки осуществляют очистку внутренней поверхности полуфабриката, а перед нагревом другого конца на внутреннюю поверхность участка нагрева наносят

0 слой стеклоэмалевого шликера, коэффициент термического расширения которого после расплава отличен от коэффициента термического расширения материала трубной заготовки, при этом сверление отвер5 стия в горловине осуществляют после термообработки.

Использование: обработка металлов давлением. Сущность изобретения: нагревают один конец трубной заготовки и осуществляют закатку днища или горловины, затем очистку внутренней поверхности полуфабриката. Перед нагревом другого конца на внутреннюю поверхность участка нагрева наносят слой шликерного покрытия, коэффициент термического расширения которого отличен от коэффициента термического расширения материала трубной заготовки. После закатки второго конца заготовки выполняют термообработку баллона, сверление отверстия в горловине и очистку внутренней поверхности. 1 табл.

Предлагаемый

Нагрев одного конца трубной заготовки и закатка

Очистка внутренней поверхности полуфабриката

Нанесение шликерного покрытия на внутреннюю поверхность незакатанного конца

Нагрев незакатанного конца полуфабриката

Способ

Прототип

Закатка днища Закатка горловины

Механическая обработка горловины

Термообработка с последующей закалкой

Предлагаемый

Закатка второго конца Термообработка с последующей закалкой

Механическая обработка горловины (расточка, сверление) Освобождение баллона от отставшего покрытий путем высыпания

Продолжение таблицы

Способ

Прототип

Очистка днища

Высыпание дроби с окалиной

Очистка цилиндрической поверхности Высыпание дроби с окалиной

Очистка сферической поверхности горловины

Высыпание дроби с окалиной