一种铝合金储气筒及制备方法

文档序号:429842 发布日期:2021-12-24 浏览:18次 >En<

阅读说明:本技术 一种铝合金储气筒及制备方法 (Aluminum alloy air cylinder and preparation method thereof ) 是由 张龙 石海涛 彭振国 周文东 于 2021-10-31 设计创作,主要内容包括:本申请涉及一种铝合金储气筒及制备方法,属于汽车储气筒技术领域,包括:储气筒筒体,该储气筒筒体由金属板材卷圆焊接而成,储气筒筒体两端的端口经辊压缩径形成端部辊压缩径段;储气筒端盖,其包括与端部辊压缩径段连接的储气筒端盖平直段,储气筒端盖平直段的直径与端部辊压缩径段的直径相同,储气筒端盖平直段的端面与端部辊压缩径段的端面相互贴合并通过圆周环焊缝连接。本申请便于储气筒筒体两端的端口与储气筒端盖的端面对接连接,提高了储气筒筒体与储气筒端盖的对接精度和焊接质量,保证了铝合金储气筒的密闭性能和产品质量。储气筒端盖无需端盖缩口配合装入储气筒筒体,取消储气筒端盖与储气筒筒体套接的重叠段,实现成品的轻量化。(The application relates to an aluminum alloy air cylinder and a preparation method thereof, which belong to the technical field of automobile air cylinders and comprise the following steps: the air cylinder body is formed by rolling and welding metal plates, and the ports at the two ends of the air cylinder body are rolled and reduced in diameter to form an end roller compression diameter section; and the end face of the flat and straight section of the air cylinder end cover is mutually attached to the end face of the compressed diameter section of the end roller and is connected with the end face of the compressed diameter section of the end roller through a circumferential ring welding line. This application is convenient for the port at gas receiver barrel both ends and the terminal surface butt joint of gas receiver end cover to be connected, has improved the butt joint precision and the welding quality of gas receiver barrel with the gas receiver end cover, has guaranteed the seal performance and the product quality of aluminum alloy gas receiver. The air cylinder end cover is installed in the air cylinder body without the matching of an end cover necking, the overlapping section of the air cylinder end cover and the air cylinder body in a sleeved mode is eliminated, and the light weight of a finished product is achieved.)

一种铝合金储气筒及制备方法

技术领域

本申请涉及汽车储气筒技术领域,特别涉及一种铝合金储气筒及制备方法。

背景技术

储气筒是气制动车型的一个重要贮能零件,以保证汽车刹车制动性能的良好运作。储气筒主要由储气筒筒体和封头(两端的端盖以及多腔储气筒的隔板)等组成。筒体主要由按储气筒尺寸需要裁剪的特定规格的碳钢或铝合金板料卷焊而成,卷焊筒体圆度不足,焊缝表面大多存在余高。隔板的外径与筒体内径形成配合,与筒体的配合处隔板预留有筒体焊缝余高规避凹槽,需要时借助工装将隔板从筒体端部压入所需位置后将隔板与筒体焊接成一体。端盖缩口成形有直通的配合止口,配合止口的长度达到6~12毫米,配合止口头部设有半径为2~3毫米的导向圆角,端盖通过配合止口套装在筒体端部,然后把储气筒筒体和端盖焊接为一体。

相关技术中,筒体由板料卷焊而成,筒体圆度较差需端盖缩口套装压入筒体保证装配质量,搭接重叠部分无法承载,且为无效重量,导致材料的浪费和重量的增加。纵缝背面的余高导致缩口端盖套装在筒体时整条环缝圆周方向上端盖与筒体的装配间隙各不相同。沿纵缝方向上的错边导致端盖装焊时存在定位误差、端盖环缝中心纵向偏斜。纵缝端部易出现未焊透、烧穿等焊接缺陷,筒体纵缝与端盖环缝两端的交叉部位需专人专工位补焊,易增大端盖环缝焊接质量风险。

多腔储气筒的隔板外径与筒体内径相同,隔板装配过程中容易与本体焊缝造成挤压,对本体内壁造成划伤、划伤产生的毛刺影响储气筒使用过程中的清洁度。预留焊缝余高规避凹槽的隔板与储气筒筒体搭接储气筒端盖平直段各处的装配间隙各不相同,焊接时易造成隔板焊缝气密性不良、且筒体纵缝与隔板规避凹槽焊缝交叉部位须补焊,影响产品性能。

发明内容

本申请实施例提供一种铝合金储气筒及制备方法,以解决相关技术中筒体圆度较差需端盖缩口套装压入筒体保证装配质量,搭接重叠部分无法承载,且为无效重量,导致材料的浪费和重量增加的问题。

本申请实施例第一方面提供了一种铝合金储气筒,包括:

储气筒筒体,所述储气筒筒体由金属板材卷圆焊接而成,所述储气筒筒体两端的端口经辊压缩径形成端部辊压缩径段,所述端部辊压缩径段的直径小于储气筒筒体的直径;

储气筒端盖,所述储气筒端盖包括与端部辊压缩径段连接的储气筒端盖平直段,所述储气筒端盖平直段的直径与端部辊压缩径段的直径相同,所述储气筒端盖平直段的端面与端部辊压缩径段的端面相互贴合并通过圆周环焊缝连接。

在一些实施例中:所述储气筒筒体的中部经辊压缩径形成中部辊压缩径段,所述中部辊压缩径段的内径小于端部辊压缩径段的内径。

在一些实施例中:还包括中间隔板,所述中间隔板位于储气筒筒体内并将储气筒筒体分隔成第一腔室和第二腔室,所述中间隔板的外壁与中部辊压缩径段的内壁相互贴合,所述中间隔板与中部辊压缩径段的内壁焊接连接并保证焊缝气密性。

在一些实施例中:所述中间隔板包括与中部辊压缩径段焊接连接的平直圆环形连接段,以及位于平直圆环形连接段的一端平滑过渡的用于分隔储气筒筒体的分隔板,所述平直圆环形连接段的外壁与中部辊压缩径段的内壁相互贴合,所述平直圆环形连接段与分隔板为铝合金材料一体成型结构。

在一些实施例中:所述储气筒筒体的直径与端部辊压缩径段的直径的差值不小于储气筒筒体壁厚的四倍。

在一些实施例中:所述储气筒筒体和储气筒端盖均为铝合金材料。

本申请实施例第二方面提供了一种铝合金储气筒的制备方法,所述方法包括以下步骤:

储气筒筒体制备,将设定宽度的铝合金板材经卷圆、焊接纵缝工序制成储气筒筒体,将储气筒筒体两端的端口经辊压设备辊压缩径后形成端部辊压缩径段,端部辊压缩径段的直径小于储气筒筒体的直径;

储气筒端盖制备,将设定宽度的铝合金板材依次进行剪板下料、冲压落料和拉延成型得到储气筒端盖,且储气筒端盖设有直径与端部辊压缩径段直径相同的储气筒端盖平直段;

铝合金储气筒制备,在储气筒筒体的两端分别对接储气筒端盖,储气筒端盖平直段端面与端部辊压缩径段的端面相互贴合并通过圆周环焊缝形成铝合金储气筒。

在一些实施例中:所述储气筒筒体制备还包括以下步骤:

所述储气筒筒体按所需尺寸辊压缩径,辊压成型后利用切割设备对储气筒筒体的辊压缩径段的中间部位进行切断,以使储气筒筒体端部的焊接缺陷段切断截弃,形成端部辊压缩径段。

在一些实施例中:所述储气筒筒体制备还包括以下步骤:

所述储气筒筒体中部经辊压设备辊压缩径形成中部辊压缩径段,所述中部辊压缩径段的内径小于端部辊压缩径段的内径。

在一些实施例中:所述方法还包括:

所述储气筒筒体内安装将储气筒筒体分隔成第一腔室和第二腔室的中间隔板,所述中间隔板的外壁与中部辊压缩径段的内壁相互贴合,所述中间隔板与中部辊压缩径段的内壁密封焊接连接。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括:

本申请实施例提供了一种铝合金储气筒及制备方法,由于本申请的铝合金储气筒设置了储气筒筒体,该储气筒筒体由金属板材卷圆焊接而成,在储气筒筒体两端的端口经辊压缩径形成了端部辊压缩径段,该端部辊压缩径段的直径小于储气筒筒体的直径;储气筒端盖,该储气筒端盖包括与端部辊压缩径段连接的储气筒端盖平直段,储气筒端盖平直段的直径与端部辊压缩径段的直径相同,储气筒端盖平直段的端面与端部辊压缩径段的端面相互贴合并通过圆周环焊缝连接。

因此,本申请的铝合金储气筒的储气筒筒体由金属板材卷圆焊接而成,并且在储气筒筒体两端的端口经辊压缩径形成了端部辊压缩径段,消除铝合金储气筒因金属板材卷圆焊接造成的圆度偏差,该储气筒筒体的端部经辊压缩径形成的辊压缩径段的圆度误差小,尺寸一致性好。这样以便于储气筒筒体两端的端口与储气筒端盖的端面对接连接,提高了储气筒筒体与储气筒端盖的对接精度和焊接质量,保证了铝合金储气筒的密闭性能和产品质量。此外,储气筒筒体两端的端口与储气筒端盖的端面对接连接,储气筒端盖无需端盖缩口配合装入储气筒筒体,取消储气筒端盖与储气筒筒体套接的重叠段,实现成品的轻量化。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例的结构示意图;

图2为图1中的局部放大图;

图3为本申请另一实施例的结构示意图;

图4为图3中的局部放大图。

附图标记:

1、储气筒端盖;2、圆周环焊缝;3、储气筒筒体;4、中间隔板;5、隔板环焊缝;6、中部辊压缩径段;7、端部辊压缩径段;8、储气筒端盖平直段。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种铝合金储气筒及制备方法,其能解决相关技术中筒体圆度较差需端盖缩口套装压入筒体保证装配质量,搭接重叠部分无法承载,且为无效重量,导致材料的浪费和重量增加的问题。

参见图1和图2所示,本申请实施例第一方面提供了一种铝合金储气筒,包括:

储气筒筒体3,该储气筒筒体3由金属板材卷圆焊接而成,储气筒筒体3两端的端口经辊压缩径形成端部辊压缩径段7,端部辊压缩径段7的直径小于储气筒筒体3的直径。端部辊压缩径段7用于消除储气筒筒体3因金属板材卷圆焊接造成的圆度偏差,该储气筒筒体3的端部经辊压缩径形成的辊压缩径段7的圆度误差小,尺寸一致性好。

储气筒端盖1,该储气筒端盖1包括与端部辊压缩径段7连接的储气筒端盖平直段8,该储气筒端盖平直段8的直径与端部辊压缩径段7的直径相同,储气筒端盖平直段8的端面与端部辊压缩径段7的端面相互贴合并通过圆周环焊缝2密封焊接连接。储气筒端盖1利用储气筒端盖平直段8的端面直接与端部辊压缩径段7的端面直接贴合后焊接连接,储气筒端盖1的端口无需缩口套入端部辊压缩径段7内,这样提高了储气筒筒体3与储气筒端盖1的对接精度和焊接质量,保证了铝合金储气筒的气密性能和产品质量,且实现成品的轻量化。

本申请实施例的铝合金储气筒的储气筒筒体3由金属板材卷圆焊接而成,并且在储气筒筒体3两端的端口经辊压缩径形成了端部辊压缩径段7,消除储气筒筒体3因金属板材卷圆焊接造成的圆度偏差,该储气筒筒体3的端部经辊压缩径形成的辊压缩径段7的圆度误差小,尺寸一致性好。

这样以便于储气筒筒体3两端的端口与储气筒端盖1的端面对接连接,提高了储气筒筒体3与储气筒端盖1的对接精度和焊接质量,保证了铝合金储气筒的密闭性能和产品质量。此外,储气筒筒体3两端的端口与储气筒端盖1的端面对接连接,储气筒端盖1无需端盖缩口配合装入储气筒筒体3,取消储气筒端盖1与储气筒筒体3套接的重叠段,实现成品的轻量化。

参见图3和图4所示,本申请实施例提供了一种铝合金储气筒,该铝合金储气筒的储气筒筒体3的中部经辊压缩径形成中部辊压缩径段6,该中部辊压缩径段6的内径小于端部辊压缩径段7的内径。铝合金储气筒还包括中间隔板4,该中间隔板4位于储气筒筒体3内将储气筒筒体3分隔成第一腔室和第二腔室。中间隔板4的外壁与中部辊压缩径段6的内壁相互贴合,中间隔板4与中部辊压缩径段6的内壁通过隔板环焊缝5密封焊接连接。中部辊压缩径段6不仅能够用于连接中间隔板4,中部辊压缩径段6还能增强储气筒筒体3的结构强度。

中间隔板4与带中部辊压缩径段6的储气筒筒体3套接组对时,中间隔板4外表面仅与储气筒筒体3的中部辊压缩径段6内表面存在接触,有效减轻了中间隔板4装配过程中对储气筒筒体3内部的划伤,且中部辊压缩径段6尺寸一致性好,易保证中间隔板4与储气筒筒体3的装配间隙,便于杜绝中间隔板4焊缝的气密性不良以及中间隔板4的焊缝与储气筒筒体3纵缝交叉部位的补焊。

参见图3和图4所示,本申请实施例提供了一种铝合金储气筒,该铝合金储气筒的中间隔板4包括与中部辊压缩径段6焊接连接的平直圆环形连接段,以及位于平直圆环形连接段的一端平滑过渡的用于分隔储气筒筒体3的分隔板,平直圆环形连接段的外壁与中部辊压缩径段6的内壁相互贴合,平直圆环形连接段与分隔板为铝合金材料一体成型结构。

本申请实施例的中间隔板4由平直圆环形连接段和分隔板两部分组成,平直圆环形连接段的外表面用于和中部辊压缩径段6的内表面相互贴合并通过隔板环焊缝5密封焊接连接。平直圆环形连接段采用辊压设备辊压成圆环形结构,保障了中间隔板4与中部辊压缩径段6的配合精度,平直圆环形连接段与中部辊压缩径段6焊接连接时保障了焊接质量,保证了第一腔室和第二腔室之间的密闭性能。

参见图1和图2所示,本申请实施例提供了一种铝合金储气筒,该铝合金储气筒的储气筒筒体3和储气筒端盖1均为设定厚度的铝合金板材制作成型,其中储气筒筒体3是由特定宽度的铝板卷料,经开卷、矫形、卷圆、焊接纵缝等工序制成焊管。储气筒端盖1是由设定尺寸的铝合金板材依次进行剪板下料、冲压落料和拉延成型得到储气筒端盖1。

储气筒筒体3的直径与端部辊压缩径段7的直径的差值不小于储气筒筒体3壁厚的四倍。端部辊压缩径段7的轴线分别与储气筒端盖1的轴线和储气筒筒体3的轴线共线,保证端部辊压缩径段7、储气筒筒体3和储气筒端盖1的位置精度。

储气筒筒体3两端的端部辊压缩径段7外径的缩减量不小于储气筒筒体3壁厚的2倍,端部辊压缩径段7的辊压长度以保证端部辊压缩径段7中间切断后两侧均满足与储气筒端盖1装配的需要为准。储气筒筒体3中部的中部辊压缩径段6的缩径量不小于端部辊压缩径段7的缩径量,中部辊压缩径段6的长度以满足中间隔板4的装配需要为准。

参加图1和图2所示,本申请实施例第二方面提供了一种铝合金储气筒的制备方法,所述方法包括以下步骤:

步骤1、储气筒筒体3制备,将设定宽度的铝板卷料,经开卷、矫形、卷圆、焊接纵缝等工序制成储气筒筒体3,将储气筒筒体3两端的端口经辊压设备辊压缩径后形成端部辊压缩径段7,端部辊压缩径段7的直径小于储气筒筒体3的直径。当然储气筒筒体3两端的端口不限于利用辊压设备辊压形成端部辊压缩径段7,本领域的技术人员还可以采用整体扩径或胀形的方形来实现储气筒筒体3端口的圆度精度控制。

步骤2、储气筒端盖1制备,将设定宽度的铝合金板材依次进行剪板下料、冲压落料和拉延成型得到储气筒端盖1,且储气筒端盖1设有直径与端部辊压缩径段7直径相同的储气筒端盖平直段8,为了保证储气筒端盖平直段8的圆度,储气筒端盖平直段8也同样可以采用辊压设备进行辊压整形,提高储气筒端盖平直段8的圆度精度。当然储气筒端盖平直段8不限于利用辊压设备辊压整形形成圆环,本领域的技术人员还可以采用整体扩径或胀形的方形来实现储气筒端盖平直段8的圆度精度控制。

步骤3、铝合金储气筒制备,在储气筒筒体3的两端分别对接储气筒端盖1,储气筒端盖1的储气筒端盖平直段8端面与端部辊压缩径段7的端面相互贴合并通过圆周环焊缝2密封焊接连接形成铝合金储气筒。

本申请实施例的铝合金储气筒制备方法的储气筒筒体3由金属板材卷圆焊接而成,并且在储气筒筒体3两端的端口经辊压缩径形成了端部辊压缩径段7,消除储气筒筒体3因金属板材卷圆焊接造成的圆度偏差,该储气筒筒体3的端部经辊压缩径形成的辊压缩径段7的圆度误差小,尺寸一致性好。

这样以便于储气筒筒体3两端的端口与储气筒端盖1的端面对接连接,提高了储气筒筒体3与储气筒端盖1的对接精度和焊接质量,保证了铝合金储气筒的密闭性能和产品质量。此外,储气筒筒体3两端的端口与储气筒端盖1的端面对接连接,储气筒端盖1无需端盖缩口配合装入储气筒筒体3,取消储气筒端盖1与储气筒筒体3套接的重叠段,实现成品的轻量化。

在一些可选实施例中:参加图1和图2所示,本申请实施例提供了一种铝合金储气筒的制备方法,该制备方法的步骤1中储气筒筒体3制备还包括以下步骤:

在端部辊压缩径段7辊压成型后利用切割设备对端部辊压缩径段7的中部位置进行切割,使端部辊压缩径段7的端部切断截弃。由于储气筒筒体3的端部沿纵缝方向上的错边导致储气筒端盖1装焊时存在定位误差、端盖环缝中心纵向偏斜;纵缝端部易出现未焊透、烧穿等焊接缺陷,本步骤对端部辊压缩径段7的未焊透、烧穿等焊接缺陷的端部截弃。

本步骤不限于在端部辊压缩径段7辊压成型后利用切割设备对端部辊压缩径段7的中部位置进行切割,使端部辊压缩径段7的端部切断截弃。本领域技术人员还可以采用对储气筒筒体3的端部辊压形成端部辊压缩径段7前就对储气筒筒体3的端部进行切割,再在按所需储气筒筒体3长度的适当位置辊压端部辊压缩径段7。

在一些可选实施例中:参加图3和图4所示,本申请实施例提供了一种铝合金储气筒的制备方法,该制备方法步骤1中储气筒筒体制备还包括以下步骤:

储气筒筒体3中部经辊压设备辊压缩径形成中部辊压缩径段6,中部辊压缩径段6的内径小于端部辊压缩径段7的内径。在储气筒筒体3内安装将储气筒筒体3分隔成第一腔室和第二腔室的中间隔板4,中间隔板4的外壁与中部辊压缩径段6的内壁相互贴合,中间隔板4与中部辊压缩径段6的内壁通过隔板环焊缝5密封焊接连接。

本步骤在储气筒筒体3的中部经辊压缩径形成中部辊压缩径段6,该中部辊压缩径段6的内径小于端部辊压缩径段7的内径。铝合金储气筒内安装中间隔板4,该中间隔板4位于储气筒筒体3内将储气筒筒体3分隔成第一腔室和第二腔室,中间隔板4的外壁与中部辊压缩径段6的内壁相互贴合,中间隔板与中部辊压缩径段的内壁通过隔板环焊缝5密封焊接连接。

中间隔板4与带中部辊压缩径段6的储气筒筒体3套接组对时,中间隔板4外表面仅与储气筒筒体3的中部辊压缩径段6内表面存在接触,有效减轻了中间隔板4装配过程中对储气筒筒体3内部的划伤,且中部辊压缩径段6尺寸一致性好,易保证中间隔板4与储气筒筒体3的装配间隙,便于杜绝中间隔板4焊缝的气密性不良以及中间隔板4的焊缝与储气筒筒体3纵缝交叉部位的补焊。

工作原理

本申请实施例提供了一种铝合金储气筒及制备方法,由于本申请的铝合金储气筒设置了储气筒筒体3,该储气筒筒体3由金属板材卷圆焊接而成,在储气筒筒体3两端的端口经辊压缩径形成了端部辊压缩径段7,该端部辊压缩径段7的直径小于储气筒筒体3的直径;储气筒端盖1,该储气筒端盖1包括与端部辊压缩径段7连接的储气筒端盖平直段8,该储气筒端盖平直段8的直径与端部辊压缩径段7的直径相同,储气筒端盖平直段8的端面与端部辊压缩径段7的端面相互贴合并通过圆周环焊缝2连接。

因此,本申请的铝合金储气筒的储气筒筒体3由金属板材卷圆焊接而成,并且在储气筒筒体3两端的端口经辊压缩径形成了端部辊压缩径段7,消除铝合金储气筒因金属板材卷圆焊接造成的圆度偏差,该储气筒筒体3的端部经辊压缩径形成的辊压缩径段7的圆度误差小,尺寸一致性好。这样以便于储气筒筒体3两端的端口与储气筒端盖1的端面对接连接,提高了储气筒筒体3与储气筒端盖1的对接精度和焊接质量,保证了铝合金储气筒的密闭性能和产品质量。此外,储气筒筒体3两端的端口与储气筒端盖1的端面对接连接,储气筒端盖1无需端盖缩口配合装入储气筒筒体3,取消储气筒端盖1与储气筒筒体3套接的重叠段,实现成品的轻量化。

在本申请的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是,在本申请中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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