CN105142816A - 制造压力容器衬套的方法 - Google Patents

Abstract

一种制造用于压力容器中的衬套的方法包括冷拉工艺，其使铝合金衬套外壳(10)的过渡区(20b)部分成形。所述过渡区(20b)连接具有较薄壁的鼓部分(18)与具有较厚壁的端部区域(20a)，所述端部区域(20a)在所述外壳的开放的顶部。所述过渡区(20b)可通过所述冷拉工艺而成形，使得其降低所述外壳在从冷拉压机移去期间断裂的敏感性，而且还重新分布外壳材料以为从所述端部区域(20a)形成带螺纹的颈部的后续工艺作准备。此工艺特别适合处理较硬的铝合金材料，诸如AA7060或AA7032。

Description

制造压力容器衬套的方法

技术领域

本发明涉及用于压力容器的圆柱形衬套的制造。具体来说，本发明涉及无缝铝合金压力容器衬套的制造，该无缝铝合金压力容器衬套具有一个封闭端并且另一端具有用于将配件附接到容器的带螺纹的颈部。

背景技术

本发明所涉及的类型的压力容器一般用于容纳流体和气体，诸如氧气或校准用气体通常高达约300巴至380巴的压力，但在氢气的情况下，这可能高达700巴。在很多应用，诸如用于医学应用的便携式氧气瓶和自给式呼吸设备中，驱动器用于提供具有最小重量的容器，其同时可以耐受大量的增压和减压，而不会发生显著弱化。一种解决方案是提供薄的非渗透衬套，该非渗透衬套由轻质材料诸如铝合金(一般简称为铝)或弹性材料制成。这种材料相对可膨胀并且不能承受内部压力，且因此通过利用浸渍有树脂(诸如环氧树脂)的碳纤维、聚芳酰胺纤维和/或玻璃纤维缠绕得到加固。因此，衬套的主要目的是容纳流体并将气体压力传递到纤维。铝制衬套也通过承受一些负载来进行帮助。利用完全包裹的衬套实现最佳性能。也就是说，得到加固以承受纵向应力与周向应力的一种衬套。纤维因此尽可能接近纵向方向周向地和螺旋形地缠绕在圆柱形衬套周围。

完全包裹的铝制衬套是众所周知的并且已经生产了很多年。制造方法涉及多个步骤，随着产品性能已得到改进，该多个步骤多年以来已精简或添加。早期工艺是基于以下步骤的：挤压、拉伸和成形。将铝在环境温度下挤压穿过冲模以获得在一端封闭的中空管。将该管拉伸穿过直径减小的第二冲模，以便减小衬套管的直径并且加强铝材料。将该管截成一定长度。当旋转管以将材料导引到具有纵向颈部的半球形端部中时，通过加热该管并且接着向该管施加压力来形成容器的圆形端部。

对带螺纹的颈部的要求意味着容器在颈部附近必须具有某个最小厚度。也就是说，在颈部中必须存在足够的材料以使得该颈部能够支撑用于附接配件的螺纹。此外，将颈部部分不那么有效地缠绕在完成的圆柱体中，但仍需要该颈部部分来抵抗由配件上所存储的气体所施加的压力。这些考虑有效地设定了颈部中必须使用的材料量的最小极限。通过早期现有技术的制造方法，容器管被制造成具有均匀厚度。因此，颈部处的厚度要求将容器的剩余部分局限于同一厚度，从而导致鼓部分比应该要的更厚。因此，衬套包括过量的材料，这并没有降低它的成本和重量。

CA2,151,862描述了早期制造工艺的发展，其中将挤压的铝管安装在流动成形机器中。滚轮向管施加压力以减小鼓区域的厚度，同时保持端部区域的厚度。随后使端部区域旋压成形以产生具有纵向延伸的颈部的基本上封闭的圆顶形端部。

在JP2000/202552中描述了三个工艺，这三个工艺在鼓区域中产生具有较薄壁的圆柱体。这些工艺在形成了管或杯形外壳的初始阶段有所不同。例如，通过将铝坯料在冲头与冲模之间模制成形来形成外壳。因此管在一端封闭。随后在较厚的开放端部区域通过旋压封闭之前，通过挤拉法来减小管的中央鼓段的厚度。

降低衬套重量的另一种方法是使用较少量的更坚固的材料。在衬套制造中已使用了一系列铝合金。沉淀硬化铝合金一般是优选的，例如AA2xxx系列、AA6xxx系列、AA7xxx系列和AA8xxx系列，如由美国铝业协会在1994年6月修订出版的针对可锻铝和铝合金的国际合金牌号和化学组成限制中所定义。然而，较强合金(诸如AA7060)不会适用于已成功用于较弱合金(诸如AA6061)的加工方法。

发明内容

因此，应认识到需要制造铝制衬套的新方法，所述新方法与现有技术的方法相比可适用于比可能的更大范围的材料。因此，本发明的目的是提供这样一种制造工艺，其可以有效地用于一系列铝合金，包括较硬的AA7xxx系列。具体来说，所产生的衬套，当完全包裹时，可能比现有技术已知的等效压力容器更小且更轻。

本发明因此提供制造用于压力容器的衬套的方法，该方法包括以下步骤：

(a)提供具有封闭的冠部端和开放的顶部的铝合金杯形外壳，所述外壳有具有较薄壁的鼓区域、在所述开放的顶部具有较厚壁的端部区域以及具有逐渐变小的厚度的中间过渡区；

(b)使用具有大体上圆柱形壁和成形上部区域的冲头来冷拉所述外壳，所述冲头在冷拉操作期间与所述外壳的所述过渡区相接；

(c)形成所述端部区域和过渡区以封闭所述开放的顶部并且形成从其中延伸的颈部；以及

(d)在所述颈部中切割螺纹。

本发明是有利的，因为其不仅适用于处理较软的铝合金诸如AA6061，而且适用于处理AA7060和AA7032材料，所述AA7060和AA7032材料先前被认为是对于冷加工来说相对棘手的材料。然而已发现，令人惊讶的是，冷加工可有效地适用于这些材料，具体来说，在圆柱体的过渡区通过根据本文所述的方法进行冷拉而成形的情况下。

在优选实施方案中，冲头的成形上部区域大体向内延伸并且冷拉步骤包括以下步骤：

(i)将所述冲头和外壳推到直径至少小于所述外壳的所述端部区域的外径的冲模中；以及

(ii)将所述冲头从所述外壳撤回，使得所述冲头的所述圆柱形部分进一步形成所述外壳的所述过渡区。

在这个冷拉工艺中，将过渡区向内推动以与冲头的成形上部区域相接。当撤回冲头时，其下部的大体圆柱形部分将成形过渡区向外推回并且有利地使其内表面变平。这进而使得赋予外壳过渡区的成形传递到外壳的外部。这种成形可能使得其有利于外壳加工中的另外的步骤。

具体来说，在冲头的成形上部区域包括邻近凹曲率半径为R2的第二向内弯曲部分的凸曲率半径为R1的第一向内弯曲部分的实施方案中，已发现，第一部分在从冲头撤回外壳的过程中在某种程度上保护外壳，从而使得其不那么容易断裂，并且第二部分使得外壳壁朝向外壳的端部区域有效地变厚。后一种效应在对端部区域的随后加工中是有利的，以封闭顶部并且形成衬套的颈部。

R1优选大于R2并且优选等于R2的两倍±20％。

R1和R2可通过以下等式确定

$R1=\frac{1515\×(Tfm-FTT)}{A}$

$R2=\frac{675\×(Tfm-FTT)}{A}$

其中外壳的端部区域在拉伸之后具有厚度Tfm，过渡区域在拉伸之后具有楔形部分，其中最大厚度为FTT，并且A为11与60之间的恒定值。

冲头和外壳可在冷拉操作期间推入其中的冲模可进一步具有与外壳的鼓区域的外径相比更小的直径。这个较小直径的外壳允许沿外壳的长度执行冷加工，从而使得其长度增大，使得外壳壁变薄，并且增强贯穿其中的材料。

在冷拉之前，可通过机械加工来使具有封闭冠部端和开放的顶部的杯形外壳成形以便为外壳提供具有较薄壁的鼓区域、具有较厚壁的端部区域以及具有逐渐变小的厚度的过渡区。或者，可使用现有技术中已知的(例如，如JP2002/202552中所描述的)方法提供这种成形外壳。然而已发现，机械加工更适用于加工较硬的铝合金，诸如AA7060。

杯形外壳优选通过挤压铝合金来形成。或者，其可通过深拉形成。

在本发明的方法中，外壳顶部和颈部可通过旋压成形来形成。

铝合金优选为强合金，诸如从AA7xxx系列或AA2xxx系列中选出的一种合金。具体来说，其可从AA7xxx系列中选出并且优选为AA7060和/或AA7032。这些合金是特别强的铝材料，其使用因此使得衬套能够制造成与本领域已知的那些衬套具有类似的强度但使用较少材料制成。这样一种衬套因此与现有技术的衬套相比，更轻且更方便携带，从而改进其实用性。冷拉步骤可涉及对外壳冷加工15％与38％之间的量，且优选25％与38％之间的量。

附图说明

现将只通过示例并参照附图来描述本发明，附图中：

图1是根据本发明的示出了制造衬套中所涉及的工艺步骤的流程图；

图2是根据本发明的在挤压之后的衬套的示意性图示的截面图；

图3示出了其形状通过机械加工进行适配之后的同一衬套；

图4a是在冷拉工艺开始时的机械加工的衬套的示意性图示；

图4b是当衬套经历冷拉工艺的初始阶段时的同一衬套的图示；

图4c是图4b的框C的放大图，示出了冷拉冲头的成形区域；

图4d是在冷拉操作结束时的衬套的图示；

图4e是正从冷拉冲头中移除衬套的示意性图示；

图5是示出了冷拉之后的衬套的伸长和成形的截面图；

图6是图5的衬套的部分20b的放大图示，示出了从较薄壁到较厚壁的过渡形状，这对本发明来说是重要的；

图7是在经历了用于形成颈部的旋压工艺之后的衬套的截面图示；

图8是在准备附接阀配件的过程中进行车螺纹之后的衬套颈部的截面图示；以及

图9是根据本发明的示出了在设计冷拉冲头的成形区域以便制造衬套的过程中所涉及的工艺步骤的流程图。

具体实施方式

参照图1并且在适当时参照其它图式，现在将描述根据本发明的方法制造的衬套的例子。

在第一步骤S10中，使用液压机对由AA7060铝合金形成的圆形坯料进行冷反向挤压以形成外壳。图2示出通过该方法产生的外壳10的例子。该压机包括冲头，该冲头具有的直径和圆顶形基底分别对应于外壳的内径和封闭基底；以及配合冲模，该配合冲模具有的形状对应于外壳的外部基底端部。冲头将坯料在其纵向方向上推到冲模中。将坯料围绕冲头反向挤压以形成杯形外壳10。外壳10包括圆形封闭冠部区域16和具有均匀壁厚度的管状部分18、20。可将管状部分18、20进一步视为包括鼓区域18和开放的端部区域20。

在第二步骤S20中，将外壳10安装在计算机数控(CNC)车床中以进行外部机械加工。图3示出了机械加工之后的外壳10的截面外观。机械加工步骤S20的目的是使鼓区域18的壁变薄，这去除了对于强度要求来说过量的合金材料。并没有对端部区域20的靠近外壳开口的部分20a机械加工或对其进行最小程度机械加工以基本上保持其原始厚度。对端部区域的在较厚端部20a与较薄鼓区域18之间的剩余部分20b进行机械加工以形成过渡区。在过渡区20b中，壁在(鼓区域18与端部区域20a的)两个厚度之间大体线性地逐渐变细。

接下来在S30中，对外壳10退火以便在准备冷拉的过程中软化合金。在对于正加工的合金适当的范围内的温度下进行退火。在该实施方案中，外壳材料由AA7xxx系列铝合金形成，因此在385℃至405℃的温度下退火3至5小时的时间。允许外壳10冷却至室温。

在退火S30之后进行冷拉S40。冷拉是指使外壳延伸以使得其材料在低于发生显著恢复或再结晶的温度的温度下变形。优选的是，在环境温度下或接近环境温度进行冷拉。

在图4a至图4e中更详细地示出冷拉工艺S40中所涉及步骤的顺序。首先参照图4a，示出冷拉压机22中的外壳10。将外壳10润滑并且安装在冲头24上，该冲头的直径和基底与外壳的内径和冠部16大体匹配。冲头24是大体圆柱形的，具有朝向其上部部分的成形区域24a。这在图4c中更详细地示出。压机22包括冲头24；冲模26，该冲模负责对外壳10进行加工；垫板28，该垫板支撑与控制该工艺相关的各种设备(未示出)和脱模板30。在图4a中，示出在准备冷拉工艺S40的过程中由导向器支撑的外壳10和冲头24。

图4b示出在冷拉开始时的冷拉压机22。冲模26具有与外壳10相同的整体形状，但该冲模的直径小于外壳的鼓区域的外径。当外壳10因此被推到该冲模中时，对该外壳的壁进行冷加工，这些壁变薄并且伸长。即，外壳10的整体长度增大并且其壁厚减小。

如上所述，冲头24包括成形区域24a。这在图4c中更详细地示出，图4c是图4b的框C的放大图。该成形区域是微微弯曲的。下部部分以凸曲率半径R1向内弯曲(朝向冲头的内部部分)。该形状随后采用凹曲率半径R2。如在图4c中可以看出，在冷拉前，这在冲头24与外壳10的内表面之间留下间隙32。随着冷拉的继续，外壳10伸长直到楔形过渡区20b位于冲头的成形区域24a附近，在那时成形区域24a将被推到冲模26中。冲头24进一步移动到冲模26中导致过渡区20b被压抵在冲头的成形区域24a上，以使得冲头形成为弯曲形状，其壁厚度沿其长度发生变化。当已迫使外壳完全进入冲模26中时，在图4d中示出冷拉周期S40的完成。

图4e示出正从冲头24移除外壳10。在图4d中示出该情况后，将脱模板30向内移动以在外壳10上方与冲头24的边缘相接。随后从该冲模中撤回冲头24。当外壳10随着冲头上升后，外壳的边缘挂在脱模板30上。随后继续撤回冲头24并且移除外壳10。但这种撤回导致对过渡区20b进行进一步加工。应当回想到，过渡区20b在冷拉工艺中是向内弯曲的。也就是说，外壳在该区域中的内表面是向内弯曲的，其直径小于外壳10的其余部分的直径并且也小于冲头的圆柱形部分的直径。当冲头因此被向上拉离外壳时，外壳过渡区20b在其内表面上变平滑。因此，使过渡区20b进一步再成形并且将弯曲变形传递到外表面。

图5是冷拉之后的外壳10本身的截面图。因此，与图3所示的冷拉前外壳10相比，长度增大，壁厚度减小并且过渡区20b再成形。在图6中更详细地示出再成形过渡区20b的截面图。

参照图6，衬套外壳的内表面34是基本上平滑圆柱形的。因此在该截面图中，内表面34表现为基本上平行于圆柱体的纵向轴线的直线。外表面36通过冷拉工艺S40形成为厚度大体弯曲增大的区域。在图6中将外壳的鼓部分18的(冷拉后)厚度LT标记在过渡区20b开始增大这一厚度的点处。对于第一长度FTL，壁的厚度大体线性地增大，从而形成浅的楔形角α的截面图。在长度FTL之后，表面36向上升起，从而使得具有(凹形)弯曲轮廓的外壳壁的厚度增大，弯曲轮廓具有相对大的曲率半径R1。之后，所述曲率变成具有曲率半径R2的凸形并且外壳壁的厚度增大到高达外壳的较厚端部的厚度Tfm。这些曲率半径R1和R2近似等于通过冲头24的成形区域24a所展现的那些曲率半径，因此将使用相同的代表性符号。然而应当记住，在从冲头移除外壳的过程中固有地存在某种程度的回弹和其它变形，因此假定相等仅仅是近似的。

在冷拉操作以及在设定过渡区20b的形状的过程中需要考虑多种因素。这样的考虑对于本发明的方法的很多实施方案来说是重要的并且将在稍后详细地解决。目前，足以了解到，冷拉使得外壳壁加强并且变薄并且适配过渡区20b的形状。

在冷拉S40后，下一个步骤S50是用于使外壳10的端部区域20a、20b旋压成形为具有向外延伸的颈部42的基本上封闭的圆顶形端帽40。旋压成形是常规的并且是众所周知的技术，通常用于在圆柱形容器上形成颈部部分。旋压成形例如用于上文引用的两个现有技术过程：CA2151862和JP2000-202552。因此没有进一步描述旋压成形。

使过渡区20b和较厚端部20a如下所示形成为端帽40和颈部42。线性楔形物FTL形成外壳的圆柱形部分的上部区域。当外壳材料朝向中心弯曲时，第一弯曲区域R1覆盖圆顶形端帽的第一弯曲部。第二弯曲区域R2覆盖第二弯曲部，在该第二弯曲部处，端帽40开始形成颈部。该颈部本身由主要来自外壳的较厚端部42的材料形成。

旋压成形的替代实施方案是多模成形，其中通过由连续成形冲模所产生的小变形而形成帽和颈部。

在旋压后，对外壳10进行溶液处理S60。通过将合金加热到可溶性元素的全部或大部分被带入溶液中的温度(对于铝合金来说，通常为400℃至545℃)并且随后以足以使这些可溶性元素的大部分或全部保持在溶液中的速率冷却来进行溶液处理。在溶液处理之后是时效硬化，以增大合金强度。在AA7060合金的特定例子中，将老化作为二阶段工艺执行，第二阶段的温度高于第一阶段的温度。溶液处理和时效硬化是众所周知的处理技术并且已将它们针对铝合金的应用充分记载。本领域技术人员因此将很清楚工艺细节，且因此不需要进一步阐述。这种热处理为衬套提供了用作高压容器所需的机械特性和耐腐蚀性。

在根据本发明的衬套制造的最终阶段S70中，将外壳10再次安装在CNC车床中以进行机械加工。参照图8，使用车床在颈部42的内部部分中切割螺纹区域44。这种要求是较厚颈部部分的原因之一：其必须具有足够的壁厚度以允许切割螺纹。替代实施方案可以是在外部车螺纹。将阀配件46螺旋到衬套中以封闭这个端部并且准备使用。

为了完成圆柱体制造的工艺，利用浸渍有环氧树脂的高强度碳纤维来加固衬套10。将这些纤维以常规方式，例如在螺旋形方向和环形方向上缠绕，以便针对纵向应力和周向应力提供阻力。还将也浸渍有环氧树脂的玻璃纤维层缠绕在圆柱体上以提供对碳纤维的另外的保护。纤维/环氧树脂复合物包装随后完全固化。最终，使包装好的圆柱体进行自紧操作以便通过引发残余压缩应力来增加耐久性。

现在回到冷拉操作S40和过渡区20b的成形，现将陈述有助于确定这些参数的细节的因素。

通过拉伸而在圆柱体中所引发的冷加工量必须足以在随后的退火工艺之后产生晶粒细化。也就是说，以避免二次晶粒生长。这一所需量取决于以下因素，诸如合金组成以及退火工艺的细节。二次晶粒生长在相对低程度的冷加工下特别容易发生。实际上并且对于AA7060合金来说，20％的冷加工(如冠部表面积的变化所定义)可能是最低要求。另一方面，如果冷加工量过高，那么外壳10在加工期间会断裂。系列AA7xxx合金相对难以加工并且在冷拉操作期间特别有可能断裂。在该区域中已发现，AA7060的冷加工上极限为38％。

这一限制主要适用于外壳的鼓部分18和冠部部分16。较厚的端部部分20在拉伸阶段S40大体经历了较少的冷加工，但随后进一步形成了颈部的工艺改变了合金微观结构，从而使得早期加工的影响不那么显著。

再次参照图4c至图4e，可以看出，在从冲头24移除外壳10的工艺中，从冲头向向内取向的过渡区20a施加力，从而迫使该过渡区向外。最强烈地感受到这个力的影响是在第一曲率R1开始时。也就是说，当初始楔形形状在距离FTL处开始向内弯曲时。曲率半径因此保持相对大，以便沿着外壳的较长长度分布这个力并且因此减小了材料断裂的可能性。

参照图7，很显然，希望在颈部区域处，即在过渡区20a的较厚端部处具有更多的外壳材料，以便支撑螺纹。返回参照图6，可以看出，使过渡区20b从楔形形状再成形(这是初始机械加工步骤S20的结果)的作用是从楔形物的中间部分移除一些材料并且将其重新分配到较厚的部分。材料减少以及第一非线性部分的大的曲率半径帮助进行冷拉以及从冷拉冲头移除外壳。上部部分的材料添加有助于旋压或其它颈部成形过程。R1的值优选为R2的值的大约两倍。

图9陈述了为具体衬套结构设计过渡区的过程中所涉及的步骤。这参照冷拉工艺进行并且基本上是通过制造工艺所满足的要求的工作纵向。一开始，在S80中，外壳的颈部部分和鼓部分的拉伸后厚度被选择用于实现最终圆柱体设计的目的，例如，根据设计标准的压力阻力、圆柱体重量等。拉伸比容差随后确定鼓区域和端部区域的拉伸前厚度(S82)。在冷拉后，经验表明，对于AA7060合金来说，楔形角α优选在1.5°与3°之间。R1和R2(对于冲头来说)通过以下公式来确定(S84)：

$R1=\frac{1515\×(Tfm-FTT)}{A}$

$R2=\frac{675\×(Tfm-FTT)}{A}$

其中Tfm是外壳端部区域20a的厚度，FTT是过渡区的线性楔形部分的端部处的厚度并且A是常数。A的值在11与60之间。

根据FTL、R1和R2的值，可以确定过渡区20b的长度(S86)。这可用于确定冷拉之前的长度(S88)，并且因此可以确定应当一开始机械加工成外壳的楔形物的形状和大小。

在图3和图5中的图示所基于的特定例子中，冷拉并没有围绕外壳10均匀地分布。外壳10的长度从235mm增大到290mm。也就是说，延长23％。鼓区域18从1.75mm减小到1.3mm并且端部区域20a从4.4mm减小到4.0mm。也就是说，分别减小26％和9.1％。为了获得在这个拉伸阶段S40对外壳10所进行的冷加工量的度量，有用的度量是冠部部分16的表面积在拉伸前后的比。

衬套是使用AA7060铝合金制成的并且将其性能与典型的现有技术AA6061合金衬套的性能进行比较。已发现，AA7060衬套的屈服应力与极限抗拉强度增大。

Claims (16)

1.一种制造用于压力容器中的衬套的方法，所述方法包括以下步骤：

(a)提供具有封闭的冠部端(16)和开放的顶部的铝合金杯形外壳(10)，所述外壳有具有较薄壁的鼓区域(18)、在所述开放的顶部具有较厚壁的端部区域(20a)以及具有逐渐变小的厚度的中间过渡区(20b)；

(b)使用具有大体上圆柱形的壁和成形上部区域(24a)的冲头(24)来冷拉所述外壳，所述上部区域(24a)在拉伸操作期间与所述外壳的所述过渡区(20b)相接；

(c)形成所述端部区域(20a)和过渡区(20b)以封闭所述开放的顶部且形成从其中延伸的颈部(32)；以及

(d)在所述颈部中切割螺纹。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述冲头的所述成形上部区域(24a)大体上向内延伸且所述冷拉步骤包括以下步骤：

(i)将所述冲头(24)和外壳(10)推动至直径至少小于所述外壳的所述端部区域(20a)的外径的冲模中；以及

(ii)将所述冲头从所述外壳(10)撤回，使得所述冲头的圆柱形部分进一步形成所述外壳的所述过渡区(20b)。

3.根据权利要求2所述的方法，其中步骤b(ii)导致所述外壳的所述过渡区(20b)的内表面变平。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其中所述冲头的所述成形上部区域(24a)包括凸曲率半径为R1的第一向内弯曲的部分，其邻近于凹曲率半径为R2的第二向内弯曲的部分。

5.根据权利要求4所述的方法，其中R1大于R2。

6.根据权利要求5所述的方法，其中R1＝2xR2±20％。

7.根据权利要求6所述的方法，其中R1和R2由以下等式设定

$R1=\frac{1515\×(Tfm-FTT)}{A}$

$R2=\frac{675\×(Tfm-FTT)}{A}$

其中所述外壳的所述端部区域(20a)在拉伸之后具有厚度Tfm，所述过渡区在拉伸之后具有楔形部分，其中最大厚度为FTT且A是在11与60之间的恒定值。

8.根据权利要求2至7中任一项所述的方法，其中所述冲模具有比所述外壳的所述鼓区域(18)的直径小的直径。

9.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中步骤(a)，即提供所述杯形外壳的步骤，包括以下步骤：

(i)提供具有封闭的冠部端(16)和开放的顶部的所述杯形外壳(10)；以及

(ii)对所述杯形外壳进行机械加工以产生所述外壳，所述外壳有具有较薄壁的鼓区域(18)、具有较厚壁的所述端部区域(20a)以及具有逐渐变小的厚度的所述过渡区(20b)。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述杯形外壳(10)通过挤压所述铝合金而形成。

11.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中所述步骤(c)通过旋压成形而执行。

12.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中所述铝合金是强合金，诸如从AA7xxx或AA2xxx系列中选出的一种。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述铝合金是从所述AA7xxx系列中选出的。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述铝合金是AA7060。

15.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中所述冷拉步骤涉及对所述外壳冷加工15％与38％之间的量。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述冷加工是在25％与38％之间的量。