專利名稱：一種容器類封頭的制造工藝及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種機械加工方法及其裝置，特別是一種通過液壓及焊接相結(jié)合，制造容器或罐體的球形或橢圓形封頭的工藝方法及其裝置。適合用于各類容器、罐體，尤其是大型容器、罐體的球形、橢圓形封頭的成型加工。
目前，各生產(chǎn)部門對大型容器(包括壓力容器)、罐體等的球形或橢圓形封頭進行成型加工，一般均采用分段或多次沖壓或旋壓成型的方法。這類方法由于需要采用大型的沖壓或旋壓設(shè)備及與加工件相適應(yīng)的工裝、上、下模具等，因此存在著設(shè)備投資大，工裝模具的加工難度高，且工件越大所需設(shè)備及工裝模具越大，生產(chǎn)成本及難度越高，以及單件和小批量生產(chǎn)成本高等弊端。
本發(fā)明的目的在于設(shè)計一種采用液壓和焊接相結(jié)合對容器、罐體等的球形、橢圓形封頭進行加工的方法及其相應(yīng)的裝置。以克服常規(guī)沖壓及旋壓法對設(shè)備要求高、工裝模具生產(chǎn)難度大、不適于單件或小批量生產(chǎn)等缺陷。從而達到減化生產(chǎn)工藝、節(jié)約設(shè)備及工裝模具的投資，降低單件或小批量生產(chǎn)成本等目的。
本發(fā)明的解決方案是采用液壓泵作動力，將封頭的中心及邊緣部分分別下料，制成坯件，并將其作為密封腔體的一部分，分別制成兩套不同的密封成型裝置，然后通過液壓泵向這兩個成型裝置的內(nèi)腔分別加壓，使其上的坯件產(chǎn)生成型后，割下并經(jīng)修整，再將兩者組合焊接而成為本發(fā)明所指的封頭。其具體工藝步驟是1)，將封頭的中心部分下料成圓板坯件，將邊緣部分卷制成錐筒制成坯件，錐筒的大端直徑應(yīng)略大于封頭口徑中心部分的公稱直徑一般按封頭口徑的2/3左右確定;
2)，將兩塊中心坯件與一金屬圓筒焊接制成罐頭型密封腔，并在該圓筒上開設(shè)兩個安裝壓力表及液體介質(zhì)輸入管的安裝孔;而將錐筒形坯件及一金屬圓環(huán)板與另一金屬圓筒三者之間相互焊接成截面為三角形的環(huán)形密封式腔體，在腔體坯件的上、下部各設(shè)置一抱箍以控制上、下口的公稱直徑并防止焊口裂縫，同時亦在金屬圓筒上開設(shè)兩個分別安裝壓力表及液體介質(zhì)輸入管安裝孔;從而制成封頭中心及邊緣兩部分成型裝置;
3)，將兩成型裝置分別與液壓泵接通，并向腔體輸入壓力液，待腔體中的空氣從壓力表安裝管排盡，出水正常后將壓力表裝上，再繼續(xù)按各坯件成型所需壓力分別加壓，直至坯件形變達到標準要求，經(jīng)檢驗后卸壓;
4)，將成型后的坯件從裝置上割下，修整割口至加工要求，然后將兩成型件焊接成一體，即制得本發(fā)明所指的封頭。
本發(fā)明中，封頭中心部分成型裝置的圓筒壁厚與坯件厚度之比一般不小于2∶1;而封頭邊緣成型裝置中，圓筒壁厚與坯件厚度之比一般不小于2.5∶1，圓環(huán)板厚度以坯件的抗彎強度定，一般以兩者的抗彎強度相近為宜。坯件成型壓力根據(jù)坯件抗彎強度計算作為大慨依據(jù)，實際成型壓力應(yīng)根據(jù)成型過程中坯件形變達到標準要求而定。
本發(fā)明由于采用液壓泵作動力，利用坯件本身作為液壓腔的一個密封面直接承受液體的壓力，因此省去了大型壓力設(shè)備及相應(yīng)的上、下模具，而且對于公稱尺寸越大的坯件其成型反而更容易，這不但適合于無大型機壓設(shè)備的企業(yè)使用，而且也適合容器生產(chǎn)的專業(yè)廠進行單件及小批量生產(chǎn)用。本發(fā)明具有設(shè)備要求低，投資省、成型工藝簡單、適用范圍廣，特別適合單件及小批量生產(chǎn)等特點。
附圖及


圖1，為本發(fā)明的封頭中心部分成型裝置示意圖;
圖2，為圖1的工作狀態(tài)示意圖;
圖3，為本發(fā)明封頭邊緣部分成型裝置示意圖;
圖4，為圖3的工作狀態(tài)示意圖;
圖5，為封頭中心部分成型后示意圖;
圖6，為封頭邊緣部分成型后示意圖;
圖7，為本發(fā)明封頭整體形狀及結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1、圓筒，2、液體介質(zhì)輸入管，3、壓力表安裝管，3a、壓力表，4、封頭中心部分坯件，5、圓筒，6、圓環(huán)板，7、9、抱箍，8、錐筒形坯件，10、壓力表安裝管，11、壓力表，12、液體介質(zhì)輸入管。
實施例以加工φ1000×8mm的碳鋼封頭為例中心部分坯件4、按φ666+100mm下料，其中100mm為工藝余量;圓筒1，高120mm，厚16mm，內(nèi)徑φ770mm，將上、下兩塊坯件4、分別卡入圓筒內(nèi)離上、下口各20mm處密封焊接;壓力表安裝管3.及液體介質(zhì)輸入管口的聯(lián)接孔開設(shè)在圓筒1中部同一側(cè)，直徑φ26mm，兩安裝管2、3均采用φ25×3mm無縫鋼管插入孔內(nèi)從圓筒內(nèi)、外兩端焊牢;液壓泵采用YQ25MPa。本實施例采用水作液壓介質(zhì)，成型時將液體介質(zhì)安裝管2。與液壓泵接通并向腔體中輸入壓力水，當腔體中的空氣經(jīng)壓力表安裝管3，被排盡，管頭出水正常后，將壓力表3a裝上，繼續(xù)加壓至2.2MPa，兩坯件成型均達到要求，經(jīng)檢驗后卸壓并將兩坯件割下，修整割口至直徑φ666mm即成邊緣部分坯件8寬300+100mm(后者為工藝余量)，卷制成錐度為35°的錐筒形，小端內(nèi)徑為φ606mm，大端內(nèi)徑為φ1056mm;圓筒5、高400mm，壁厚20mm，外徑φ610mm;圓環(huán)板外徑φ1030mm，內(nèi)徑φ606mm，厚亦為8mm;下、下抱箍7、9均采用φ10mm圓鋼彎制焊接而成，上抱箍7、內(nèi)徑φ1016mm，下抱箍9，內(nèi)徑φ682mm;坯件8的小端與圓筒、大端與圓環(huán)板的外環(huán)面、圓環(huán)板的內(nèi)環(huán)面與圓筒之間均采用焊接密封;上、下抱箍與坯件點焊連接;壓力表安裝管10，液體介質(zhì)輸入管12均采用φ25×3mm無縫鋼管;液壓泵型號亦為YQ25MPa。本實施例，當加壓至7.4MPa時坯件8形變達到要求，經(jīng)檢驗合格后，卸壓并割下坯件，修整割口，小端至內(nèi)徑為φ666mm處，大端內(nèi)徑至φ1000mm處;
將封頭中心部分成型件4、卡于成型件8的小端并焊接成一整體即制得本發(fā)明所指封頭。金屬圓筒1、5經(jīng)清除焊疤后可繼續(xù)使用。
權(quán)利要求
1.一種容器類封頭的制造工藝及裝置，包括供壓設(shè)備，其特征在于供壓設(shè)備為液壓泵；其成型方法是將封頭的中心及邊緣部分分別下料制成坯件，并將其作為密封腔體的一部分，分別制成兩套不同的密封成型裝置；然后通過液壓泵向這兩個成型裝置的內(nèi)腔分別加壓，使其上的坯件產(chǎn)生形變，成型后，割下并經(jīng)修整，再將兩者組合焊接而成。
2.按權(quán)利要求1所述容器類封頭的制造工藝及裝置，其特征在于所述成型工藝包括1)，將封頭的中心部分及邊緣部分分別下料制成坯件，是指中心部下料成圓板坯件，而將邊緣部分卷制成錐筒;錐筒的大端直徑應(yīng)略大于封頭口徑，中心部分的公稱直徑一般按封頭口徑的2/3左右確定;2)，將兩塊中心坯件與一金屬圓筒焊接制成罐頭型密封腔，并在圓筒上開設(shè)兩個安裝壓力表及液體介質(zhì)輸入管的安裝孔;而將錐筒形坯件及一金屬圓環(huán)板與另一金屬圓筒三者之間相互焊接成截面為三角形的環(huán)形密封式腔體，在腔體坯件的上、下端各設(shè)置一抱箍，同時亦在金屬圓筒上開設(shè)兩個安裝壓力表及液體介質(zhì)輸入管安裝孔，從而制成封頭中心及邊緣兩部分成型裝置;3)，將兩成型裝置分別與液壓泵接通，并向腔體輸入壓力液，待腔體中的空氣從壓力表安裝管排盡，出水正常后將壓力表裝上，再繼續(xù)按各坯件成型所需壓力分別加壓，直至坯件形變達到標準要求，經(jīng)檢驗后卸壓;4)，將成型后的坯件從成型裝置割下，修整割口至加工要求，然后將兩成型件焊接成一體即制得本發(fā)明所指的封頭。
3.按權(quán)利要求1和2所述容器類封頭的制造工藝及裝置，其特征在于封頭中心部分成型裝置的圓筒壁厚與坯件厚度之比一般不小于2∶1;而邊緣成型裝置中圓筒壁厚與坯件厚度之比一般不小于2.5∶1，圓環(huán)板厚度以坯件的抗彎強度定，一般以兩者的抗彎強度相近為宜。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種容器類封頭的制造工藝及裝置。它采用液壓泵作動力，將封頭的中心及邊緣部分作為密封腔體的一部分分別制成兩套不同的成型裝置，再通過液壓泵向兩裝置的內(nèi)腔加壓，使其上的坯件成型后割下，經(jīng)修整割口至標準尺寸，再將兩者組合焊接而成。本發(fā)明具有投資省，對設(shè)備要求低，成型工藝簡單，適用性強等特點，從而克服了常規(guī)沖壓、旋壓成型需大型設(shè)備及相應(yīng)的工裝模具，投資大，不適合單件及小批量生產(chǎn)等弊病。
文檔編號B21D26/02GK1087849SQ92113619
公開日1994年6月15日 申請日期1992年12月7日 優(yōu)先權(quán)日1992年12月7日
發(fā)明者李代全, 羅愛武, 葉明生, 胡定國, 王立平, 陳有世 申請人:自貢市鴻鶴化工總廠