本實用新型屬于縮口加工技術領域，尤其是一種用于縮口加工的縮口模具。

背景技術：

現有技術中的壓力容器，通常采用的是縮口加工工藝或焊接方式制造，如鋼瓶，滅火器瓶。

如中國專利CN200510093660.X，采用的是摩擦升溫進行縮口，只能加工一些較軟材質的管材，如鋁管，對于較硬材質的管材依靠摩擦升溫會導致加工時間長，縮口端氧化嚴重，如加工鋼管，縮口端因摩擦時間長和氧化導致整個縮口端的抗拉強度小的薄弱點，縮口端容易斷裂；故上述縮口加工方法存在加工時間長，縮口端容易斷裂，結合說明書附圖可知，縮口端無明顯增厚，且只能摩擦縮口加工出一種形狀的縮口端。

又如中國專利CN01126577.9，采用的是擠壓整形方式進行縮口，適用于彈性模量大和較軟材質的管材，同樣只適用于對縮口端抗拉強度要求不高的縮口加工，對于較硬材質的管材，擠壓整形處會存在一整圈抗拉強度小的薄弱點，無法加工承受20-150MPa壓力容器的管材，整形出來的縮口端一致性差，縮口端軸向向外增厚。

中國專利CN200710185660.1是目前普遍采用的縮口加工制造壓力容器的方法，通過雙端旋壓縮口加工成型后，進行淬火和回火保溫，加工時間長，縮口端軸向向外增厚。

中國專利CN201210389715.1的縮口方法是通過兩個分離式的凹?？s塊連續(xù)對導管進行徑向沖擊，兩半凹?？s塊通過每一次沖擊使導管產生塑性變形，導管不斷向模內送進，兩半凹?？s塊則連續(xù)沖擊導管，直至完成整個縮口加工；對工人的技術水平要求高，靠經驗把握縮口過程，生產出來的壓力容器一致性差，縮口端軸向向外增厚。

現有氣體爆破器（致裂器CN201611099345.2、CN201520283079.3、CN201510489513.8、CN201510556527.7）通常采用機加工或焊劑或對焊方式進行各個部件的連接，無論采用哪種方式進行生產制造，爆破頭與爆破管連接部均會存在薄弱點，導致氣體爆破器在爆破時爆破頭與爆破管連接部先致裂，出現飛頭的情況。如果采用止飛器解決飛頭問題，止飛器本身制造價格就高達幾十元，將會間接影響氣體爆破器的使用成本。

現有氣體爆破器（致裂器）還存在構成部件多，加工和組裝工藝復雜的技術問題，同時也存在飛頭的問題無法解決。如CN200710185660.1公開的方式則會影響爆破管和爆破頭長度，直接影響爆破管和爆破頭的成本，現有氣體膨脹裝置（致裂裝置）以下簡稱膨脹裝置如：CN201611099345.2、CN201520283079.3、CN201510489513.8、CN201510556527.7連接部通常采用螺紋方式（螺紋需機加工）或焊接方式或對焊方式進行連接，無論采用上述哪種方式進行生產制造，充氣頭、泄能頭與管材連接部均會存在薄弱點，導致膨脹裝置在膨脹時連接部先致裂，出現飛頭的情況。

現有膨脹裝置（致裂裝置）還存在組成部件多，各部件加工和組裝工藝復雜的技術問題。

如公告號為CN205858345U的專利文獻，公開了“堵頭、管材、活化器、充液孔和閉鎖閥，堵頭上開有活化器安裝口，在堵頭或管材上開有充液孔”，雖比其他膨脹裝置節(jié)省了不少部件和組裝步驟，仍然存在管材兩頭需要兩次加工，即組裝時一頭需要焊接，另一頭需要螺紋密封連接，或兩頭均采用焊接方式連接，焊接對焊接師傅的工藝水平要求極高，連接部一整圈焊接出厚度一直和無縫隙的情況不足20%，連接部有任何一處存在薄弱點，將無法使用，螺紋連接則需要在管材兩頭進行螺紋加工，經過螺紋加工的管材兩端部比未進行加工的管身薄弱，使得堵頭與管材連接部存在一整圈薄弱點，由于連接部存在應力薄弱點，和采用堵頭（充裝頭）螺紋連接時，堵頭（充裝頭或泄能頭）直徑略小于管材瓶身直徑，導致堵頭受力面大，體積大，重量重，膨脹裝置在膨脹時連接部先致裂和出現飛頭的情況。充液孔加工需要加工徑向孔和軸向孔，徑向孔端部需要加工成圓錐形，軸向孔需加工成四段不同直徑大小的階梯孔，同時徑向孔和軸向孔需要連接在一起，需要精密加工，加工精度要求高，加工復雜，不利于工業(yè)化生產；堵頭需要單獨加工活化器固定開口、閉鎖閥和引線孔，需要使用不同車床多次加工，膨脹裝置的各個部件需要機加工造成整個產品生產耗時耗力；同時管材外壁設有爆破線，而管材兩端設有內螺紋，需要采用較厚鋼管制造，制造成本增加。

因現有技術中膨脹裝置在膨脹過程中均存在飛頭的可能，故現有膨脹裝置放置在鉆好的膨脹孔中，需要在膨脹孔中放置止飛器或填充足夠深的填充物，膨脹時由于止飛器或填充物的作用，解決飛頭現象（充氣頭或泄能頭飛出膨脹孔），實現安全開采。如下是描述止飛器的文獻，CN201510487194.7、CN201620646686.6，百度文庫文獻：

https://wenku.baidu.com/view/8b629284fab069dc5022018f.html。

盡管如此采用止飛器也并非100%有效，飛頭的情況仍然會發(fā)生，膨脹頭一旦飛出，給施工人員和周圍生物帶來危險；同時使用止飛器還會造成使用成本的增加，通常會增加幾十元的使用成本。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種具有加工工藝簡單，加工速度快，縮口端軸向向外增厚或縮口端軸向向內增厚的一種縮口加工方法及其所使用的縮口模具和應用。

為實現上述發(fā)明目的，本實用新型所采用的技術方案是：

一種用于縮口加工的縮口模具，其特征是：在基體上設有橫向部、圓弧部、支撐部和縱向部，橫向部與縱向部之間設有圓弧部，支撐部與圓弧部之間為橫向部，調整圓弧部的r角和橫向部的R角能對管材端部縮口加工成型，縮口模具的長度大于等于2.5倍管材端部的直徑，橫向部的寬度L是管材端部直徑三分之一以上。

優(yōu)選，所述圓弧部的r角從縮口模具前部向尾部變小，縮口加工成縮口端軸向向內增厚。

更優(yōu)選，所述圓弧部的r角從縮口模具前部向尾部階梯或線性變小，縮口加工成縮口端軸向向內均勻增厚。

優(yōu)選，所述圓弧部的r角不變，縮口加工成縮口端軸向向外增厚。

管材直徑越大橫向部的R角越大，寬度L越長?；蚬懿闹睆皆酱髾M向部的R角不變，縮口模具的長度越長。

優(yōu)選，所述縮口模具采用工具鋼制成。

更優(yōu)選，所述工具鋼是鎢鋼或不銹鋼或軋輥鋼。

一種縮口加工方法，其特征是：先通過夾具固定住管材，再通過夾具旋轉管材和加熱管材端部，將管材端部加熱至接近或達到塑性變形后，縮口模具前部接觸到管材端部后，管材端部從縮口模具前部向尾部移動，縮口模具對管材端部進行擠壓成型。

優(yōu)選，擠壓成型后用通孔刀對管材端部進行通孔固定孔徑。

優(yōu)選，通過上述縮口加工方法對管材的一端進行縮口擠壓成型，對管材的一端進行封口成型。

更優(yōu)選，縮口模具對管材端部進行擠壓增厚成型。

優(yōu)選，通過上述縮口加工方法對管材的一端進行縮口擠壓增厚成型，對管材的一端進行封口增厚成型。

更優(yōu)選，所述縮口模具上設有潤滑劑。

最優(yōu)選，所述潤滑劑是碳粉、滑石粉、煤粉或石墨粉中的至少一種，或碳粉、滑石粉、煤粉、石墨粉中的至少一種混合油脂。

碳粉、滑石粉、煤粉、和/或石墨粉和高溫油脂的作用是潤滑和防止管材與縮口模具黏連，或管材與潤滑劑產生化學反應，減小摩擦系數，增長模具使用壽命?？s口模具與管材接觸面阻力越大，耗電量越大，模具使用壽命越短，故在縮口模具上涂抹有石墨粉或高溫油脂能增加縮口模具使用壽命，減小用電量。

一種應用上述縮口加工方法制成的壓力容器，其特征在于：將所述管材通過縮口加工方法制成壓力容器。

優(yōu)選，所述壓力容器是鋼瓶。

旋轉的目的是使管材端部均勻擠壓達到均勻增厚和實現鍛造的效果。管材端部加熱至接近或達到塑性變形是便于縮口模具對管材端部進行縮口加工?？s口模具是根據管材端部需要加工成的形狀而設計出的一種縮口加工模具。

更優(yōu)選，所述縮口加工方法還包括通孔后繼續(xù)旋轉管材，絲錐朝管材端部通孔方向運動攻絲，絲錐不旋轉，絲錐跟隨管材旋轉速度自動伸縮調整，攻絲完成后，反向旋轉管材，絲錐背向管材端部通孔方向運動退出絲錐。

更優(yōu)選，所述縮口加工方法還包括通孔后繼續(xù)旋轉管材，絲錐朝管材端部通孔方向運動攻絲，絲錐不旋轉，絲錐上的牙小于二分之一，攻絲完成后，絲錐向無牙方向前進牙厚間距，絲錐背向管材端部通孔運動退出絲錐。

絲錐為一半以上無牙的目的是縮小絲錐整體直徑，絲錐向無牙方向前進牙厚間距，使絲錐分離螺紋后退出絲錐。

更優(yōu)選，所述縮口加工方法通過感應加熱器或割槍或焊槍對管材端部進行加熱。采用40Cr鋼管進行縮口加工時，鋼管端部加熱至600-980℃溫度。

圓弧部的r角影響管材端部的外壁形狀和增厚，橫向部的R角和寬度L影響管材端部的增厚量；圓弧部的r角從縮口模具前部向尾部變小量影響管材瓶端部的增厚量。L的長度越長，管材端部增厚越厚。

本實用新型所述的線速度是指管材直徑越大轉速越慢。

管材的線速度根據管材的直徑、厚度以及端部加熱溫度進行調整。

本實用新型管材端部使用感應加熱只需1-3秒鐘即可加熱至接近或達到塑性變形，縮口模具的端部向尾部運動2-5秒鐘即可完成擠壓增厚成型，大大縮短了加工時長，模具一致且采用的是全自動加工，不需要人為干預，縮口加工出來的產品一致性好，根據需要調整圓弧部的r角和橫向部的L長度，就能加工出不同形狀的管材端部，實現縮口端軸向向外增厚或縮口端軸向向內增厚。

本實用新型具有能加工出不同形狀的縮口端，縮口端一致性好，縮口端軸向向外增厚或縮口端軸向向內增厚，能工業(yè)化應用。

附圖說明

圖1為本實用新型縮口端軸向向內增厚的縮口模具1立體圖；

圖2為本實用新型縮口端封口軸向向內增厚的縮口模具2立體圖；

圖3為本實用新型縮口端軸向向外增厚的縮口模具3立體圖；

圖4為本實用新型縮口端封口軸向向外增厚的縮口模具4立體圖；

圖5為本實用新型采用縮口模具3和縮口模具4縮口加工后的管材1；

圖6為本實用新型采用縮口模具3縮口加工后的管材2；

圖7為本實用新型采用縮口模具1和縮口模具4縮口加工后的管材；

圖8為本實用新型采用縮口模具1縮口加工后的管材；

圖中：22為橫向部，23為圓弧部，24為支撐部，25為縱向部，26為基體；r為圓弧部R角，R為橫向部R角；L為橫向部長度；箭頭表示縮口模具的運動方向。

具體實施方式

結合本實用新型附圖1-3，對本實用新型的技術方案進行清楚、完整地描述；顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，均屬于本實用新型保護的范圍。

實施例1

一種縮口加工方法，先通過數控車床的夾具固定住管材，再通過夾具旋轉管材和加熱管材端部，將管材端部加熱至接近或達到塑性變形后，縮口模具前部接觸到管材端部后，管材端部從縮口模具前部向尾部移動，縮口模具對管材端部進行擠壓成型。通過感應加熱器或割槍或焊槍對管材端部進行加熱。

實施例2

如實施例1所述的縮口加工方法，擠壓成型后用通孔刀對管材端部進行通孔固定孔徑；通孔刀設在縮口模具上。

實施例3

如實施例1或2所述的縮口加工方法，通過上述縮口加工方法對管材的一端進行縮口擠壓成型，對管材的一端進行封口成型，制成壓力容器，如鋼瓶，滅火器瓶。

實施例4

如實施例1或2所述的縮口加工方法，縮口模具對管材兩端端部進行擠壓增厚成型，制成氣體膨脹器的膨脹管。

實施例5

如實施例1或2所述的縮口加工方法，通過上述縮口加工方法對管材的一端進行縮口擠壓增厚成型，對管材的一端進行封口增厚成型，制成氣體膨脹器的膨脹管。在所述縮口模具上涂抹或噴射潤滑劑。所述潤滑劑是碳粉、滑石粉、煤粉或石墨粉中的至少一種；或碳粉、滑石粉、煤粉、石墨粉中的至少一種混合油脂。

實施例6

如實施例1或2所述的縮口加工方法，所述縮口加工方法還包括通孔后繼續(xù)旋轉管材，絲錐朝管材端部通孔方向運動攻絲，絲錐不旋轉，絲錐跟隨管材旋轉速度自動伸縮調整，攻絲完成后，反向旋轉管材，絲錐背向管材端部通孔方向運動退出絲錐；絲錐設在縮口模具上。

實施例7

如實施例1或2所述的縮口加工方法，所述縮口加工方法還包括通孔后繼續(xù)旋轉管材，絲錐朝管材端部通孔方向運動攻絲，絲錐不旋轉，絲錐上的牙小于二分之一，攻絲完成后，絲錐向無牙方向前進牙厚間距，絲錐背向管材端部通孔運動退出絲錐。絲錐為一半以上無牙的目的是縮小絲錐整體直徑，絲錐向無牙方向前進牙厚間距，使絲錐分離螺紋后退出絲錐；絲錐設在縮口模具上。

采用40Cr鋼管進行縮口加工時，鋼管端部加熱至600-980℃溫度，通過感應加熱器進行加熱只需1-3秒鐘時間。

實施例8

一種用于縮口加工的縮口模具，在基體上設有橫向部22、圓弧部23、支撐部24和縱向部25，橫向部22與縱向部25之間設有圓弧部23，支撐部24與圓弧部23之間為橫向部22，調整圓弧部23的r角和橫向部22的R角能對管材端部縮口加工成型，縮口模具的長度大于等于2.5倍管材端部的直徑，橫向部的寬度L是管材端部直徑三分之一以上。所述縮口模具用于上述實施例1-7所述的縮口加工方法中。

實施例9

如實施例8所述的縮口模具，所述圓弧部的r角從縮口模具前部向尾部變小，縮口加工成縮口端軸向向內增厚。所述圓弧部的r角從縮口模具前部向尾部階梯或線性變小，縮口加工成縮口端軸向向內均勻增厚。通孔刀和絲錐設在縮口模具上。

實施例10

如實施例8所述的縮口模具，所述圓弧部的r角不變，縮口加工成縮口端軸向向外增厚。

實施例11

如實施例8或9或10所述的縮口模具，管材直徑越大橫向部的R角越大，寬度L越長?；蚬懿闹睆皆酱髾M向部的R角不變，縮口模具的長度越長。所述縮口模具采用工具鋼制成。所述工具鋼是鎢鋼或不銹鋼或軋輥鋼。圓弧部的r角影響管材端部的外壁形狀和增厚，橫向部的R角和寬度L影響管材端部的增厚量；圓弧部的r角從縮口模具前部向尾部變小量影響管材瓶端部的增厚量。L的長度越長，管材端部增厚越厚。本實用新型所述的線速度是指管材直徑越大轉速越慢。

管材的線速度根據管材的直徑、厚度以及端部加熱溫度進行調整。

本實用新型40Cr管材端部使用感應加熱只需1-3秒鐘即可加熱至接近或達到塑性變形，縮口模具的端部向尾部運動2-5秒鐘即可完成擠壓增厚成型，大大縮短了加工時長，模具一致且采用的是全自動加工，不需要人為干預，縮口加工出來的產品一致性好，根據需要調整圓弧部的r角和橫向部的L長度，就能加工出不同形狀的管材端部，實現縮口端軸向向外增厚或縮口端軸向向內增厚。

最后應說明的是：以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換,凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。