經(jīng)過一段時間試驗,參閱了大量有關(guān)潤滑技術(shù)的資料,得知低密度聚乙烯(LDPE)薄膜受熱大于320℃發(fā)生熱分解,并在缺氧高溫高壓的條件下產(chǎn)生碳化" />
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1.新型潤滑工藝原理及效果
經(jīng)過一段時間試驗,參閱了大量有關(guān)潤滑技術(shù)的資料,得知低密度聚乙烯(LDPE)薄膜受熱大于320℃發(fā)生熱分解,并在缺氧高溫高壓的條件下產(chǎn)生碳化物。根據(jù)LDPE塑料薄膜的這一特性,結(jié)合橢圓封頭成形時鋼板與模具摩擦瞬間產(chǎn)生高溫現(xiàn)象,決定利用LDPE塑料薄膜作為封頭冷沖壓潤滑劑,并進(jìn)行了多次試驗,結(jié)果發(fā)現(xiàn)封頭沖壓過程中液壓機(jī)壓力約減小30%,封頭成形后外觀平滑、干燥,沒有出現(xiàn)表面拉傷等缺陷,只是在封頭外表面直邊部位粘有一層極薄的黑色碳化物,這些黑色碳化物用布輕輕一擦或在采用火焰切割橢圓封頭直邊余量時很容易被清除,免去封頭成形后清洗、噴砂油污等工序。
2.封頭冷沖壓LDPE薄膜潤滑工藝
(1)LDPE薄膜材料選擇選擇新切片制成的LDPE薄膜,不能用再生塑料薄膜產(chǎn)品;LDPE薄膜厚度為0.025mm。
(2)LDPE薄膜材料潤滑的冷沖壓封頭成形工藝將LDPE薄膜裁剪至圓形封頭鋼板坯料大小,把剪好的LDPE薄膜放在封頭凹模上,封頭鋼板坯料放在LDPE薄膜上面,再在封頭鋼板坯料面上放一塊LDPE薄膜,LDPE薄膜面放上壓邊環(huán)模具,用螺栓把圓形封頭鋼板坯料夾緊在壓邊環(huán)與封頭凹模鋼環(huán)之間,此時把安裝在油壓機(jī)油缸上的封頭凸模向下沖壓,橢圓封頭圓形鋼板坯料向下拉伸成形,油壓機(jī)油缸返程向上升,橢圓封頭退出模具便沖壓成一個橢圓形封頭。
(3)LDPE薄膜材料在冷沖壓過程中潤滑,分析沖壓前,由于PELD薄膜是一種塑料薄膜,具有柔軟性;當(dāng)封頭凸模向下沖壓時,LDPE薄膜夾在封頭坯料與上、下封頭模具之間,由于上、下封頭模具與封頭坯料接觸間隙極小,因此接觸面此時是處于缺氧狀態(tài),在封頭坯料繼續(xù)向下拉伸時,由于接觸面相互摩擦,在封頭表面與上、下封頭模具瞬間產(chǎn)生高溫高壓,使LDPE塑料薄膜產(chǎn)生缺氧分解,并出現(xiàn)不完全碳化,生成一種碳化物粘在封頭坯料與封頭上、下模具之間起到潤滑劑作用,這種碳化物潤滑劑能有效地減小摩擦系數(shù)和摩擦力,使橢圓封頭順利下滑成形。而這些碳化物自身還有一點極小的拉力,說明LDPE薄膜還末完全碳化,它與封頭外表平面粘附力不強(qiáng),容易被清除。
(4)冷沖壓封頭檢驗,用LDPE薄膜作潤滑的冷沖壓封頭成形美觀,封頭頂圓半徑、過渡半徑及封頭直邊完全符合GB150-2011《壓力容器》制造標(biāo)準(zhǔn)的要求,且封頭內(nèi)外表面只用布輕輕一擦,像新鋼板一樣清潔、干凈,完全符合壓力容器焊接要求,使用這種封頭制造容器焊接時,不產(chǎn)生油煙,焊縫美觀,X射線探傷合格率達(dá)98%以上。
采用LDPE薄膜作為橢圓封頭冷沖壓過程潤滑材料,與傳統(tǒng)采用礦物質(zhì)油或植物油潤滑相比較,橢圓封頭與筒體環(huán)焊縫X射線探傷合格率提高了25%,節(jié)約清洗或噴砂油污成本。以一個封頭廠每年制造壓力容器2萬臺計,每年用封頭40000個。節(jié)約清洗或噴砂油污人工(封頭40000個×1.5=60000元),節(jié)約X射線膠片和拍片人工(膠片5000張×7=35000元),節(jié)約焊縫返修人工費(fèi)和焊條費(fèi)(返修5000處×10=50000元),由于液壓機(jī)壓力減小30%,減少了液壓機(jī)的維修費(fèi)用,每年約節(jié)省15萬元生產(chǎn)費(fèi)用;并且縮短了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期,提高產(chǎn)品質(zhì)量,創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
創(chuàng)新地采用LDPE薄膜作為橢圓封頭冷沖壓成形潤滑材料,工藝操作簡單,原材料易購,成本低,橢圓封頭成形后內(nèi)外表面沒粘附著任何油污,沒有拉傷、皺折等缺陷,產(chǎn)品外形美觀。封頭與筒體組對焊接的焊縫,X射線探傷合格率高達(dá)98%以上,制造的壓力容器產(chǎn)品經(jīng)當(dāng)?shù)靥胤N設(shè)備檢測研究院檢驗合格率為100%,降低生產(chǎn)成本,縮短生產(chǎn)周期,提高產(chǎn)品質(zhì)量,進(jìn)一步提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和市場競爭力。