2022年第12期化学工程与装备2022年12月ChemicalEngineering&Equipment201Y-Ton高纯气瓶旋压优化分析及应用王庚，叶明阳，刘博（洛阳双瑞特种装备有限公司，河南洛阳471000）摘要：基于Y-Ton高纯气瓶旋压优化工序方案，建立数学模型并进行理论计算校核、结合工程实际构建精细化模型进行有限元分析，实现该工序优化方案的安全性评价。优化方案结合实际生产，通过实践应用验证，确定其可行性及效用。本文也为类似优化方案提供了较为便捷、高效的研究方法。关键词：Y-Ton高纯气瓶；旋压；有限元；高效1概述随着我国产业结构升级，集成电路、芯片、半导体等产业高速发展，对高纯气体种类和数量的需求日益增加，Y-Ton高纯气瓶数量也在快速增加。采用旋压的方法对钢管进行收口成形无缝气瓶，可以在成形过程中得到不同的材料再分配以满足气瓶尺寸要求，并从根本上消除了传统气瓶焊接生产中焊缝的不连续、强度降低、脆裂和拉应力集中等缺陷，是生产无缝气瓶的好办法。旋压机分为前架箱和后架箱。气瓶旋压加工时，气瓶前端由前架箱上的卡爪固定牢固，并提供旋转的扭矩，后架箱的卡爪抱紧气瓶尾部，保持从动。前架箱卡爪和后架箱卡爪可以同时装卡住气瓶，并提供固定扭矩，开始进入旋压状态，完成气瓶的旋压成型工作，如图1所示。图1重型旋压机旋压较长气瓶示意图Y-Ton高纯气瓶长度短，瓶体吊装时，需要在设备内部放入过渡滑块，人员配合缓慢吊装后拆除滑块。吊卸气瓶时，需要机床活动件配合将气瓶顶出一部分，人员缓慢吊卸，整个过程操作繁杂，人员参与度高且效率较低。图2Y-Ton高纯气瓶优化后旋压示意图本文将两段Y-Ton高纯气瓶通过焊接的方式连接为一个整体，使气瓶长度增加，后架箱卡爪可以装卡住气瓶，使气瓶保持稳定可靠的旋转状态。本文通过在Y-Ton高纯气瓶的旋压工艺流程研究，优化工艺路线。通过对重型旋压机旋压过程中Y-Ton气瓶的状态及受力状态研究，构建数学模型并进行力学校核计算，基于优化方案的实施状态，有针对性对构建的有限元仿真模型进行局部优化分析，同时结合实际产品验证的方法完成验证并推广实施。2旋压校核计算首先，对Y-Ton高纯气瓶旋压的工作状态，进行分析。在优化方案里第一只气瓶由前架箱提供驱动力，第二只气瓶和后架箱的加速扭矩由第一只气瓶所受的扭矩传递输入。由于整个结构为刚性体，最为薄弱的环节为两支Y-Ton高纯气瓶的连接处。根据动能守恒定律，计算尾座及尾座上夹持的气瓶，在额定时间内，加速到旋压时的额定速度，所...
