球形封頭的熱壓成型與大型法蘭標準的厚度定義
球形封頭的熱壓成型
要制作一個大型球形封頭沖壓模具價格很高,加工周期長,重量達幾十噸,需配備大噸位起吊行車,運輸也不方便,并且利用率低,故球形封頭的加工成本很高,顯然,這是熱沖壓制造大直徑中等厚度封頭的主要缺點之一。生產這類中等厚度的封頭,在設備制作能力范圍內,各種規格的橢圓形、碟形等多種形狀的封頭,都不需要沖壓模具,可降低成本,克服了上述熱沖壓成形的缺點。因此其加工費用比熱沖壓低,是其主要優點之一。上述封頭,就是用熱旋壓機加工成形的,現將其成形工藝介紹如下。
1.球形封頭熱施壓成形工藝封頭旋壓成形,按成形溫度區分,有冷旋壓(常溫)、溫旋壓(<120℃)和熱旋壓(>800℃)三種。自70年代以來,冷旋壓成形已在國內逐步擴大使用,但只適用于板厚為30mm以下的大直徑封頭,超過30mm厚的封頭則難以成形,需采用熱沖壓或熱旋壓成形工藝。
2.熱旋壓成形的適用范圍熱旋壓成形的適用范圍
大型法蘭是容器的一個部件根據幾何形狀的不同,可分為球形、橢圓形、碟形、球冠型、錐殼和平蓋等幾種,其中球形 、橢圓形、碟形、球冠型大型法蘭頭又統稱為凸型大型法蘭。運用于各種容器設備,如儲罐、換熱器、塔、反應釜、鍋爐和分離設備等。
大型法蘭標準的厚度定義不甚合理,主要體現在容器和封頭成形后的厚度要求上,對凸形封頭和熱卷筒的成形厚度要求不得小于名義厚度減鋼板負偏差(δn-C1),由此可能導致設計和制造兩次在設計厚度的基礎上增加厚度以成形厚度。為此,曾經提出了小成形厚度的概念:"熱卷圓筒或凸形大型法蘭加工成形后需的厚度,其值不小于設計厚度"。也就是說設計者應在圖紙上標注名義厚度和小成形厚度(即設計厚度δd),這樣使得制造單位可根據制造工藝和原設計的設計圓整量決定是否再加制造減薄量。這種厚度的定義和標注是目前壓力容器界的流行方法,有其合理性,但在我國現行標準中有以下兩個問題需解決。
大型法蘭GB150-1998標準有關厚度的定義
(1) 計算厚度δ
是按各章公式計算的厚度。需要時,尚應計入其他載荷所需厚度。
(2) 設計厚度δd
是計算厚度δ與腐蝕裕量C1之和。
(3) 名義厚度δn
是設計厚度δd加上鋼材厚度負偏差C1后向上圓整至鋼材標準規格的厚度。即標注在圖樣上的厚度。
(4) 厚度δe
是名義厚度δn減去腐蝕裕量C2和鋼材厚度負偏差C1的厚度
(5) 各種厚度的關系如圖
(6) 投料厚度(即毛坯厚度)
根據GB150---1998第10章和各種厚度關系圖:
δs=δ +C1+C2+Δ1(厚度次設計圓整值)+C3(加工減薄量)+(厚度次制造圓整值)
大型法蘭在實際的制作中按照的標準和方式進行,能夠在其中充分展現良好的價值和貢獻,按照的技術參數和工藝進行制作和生產,能夠在實際的生產和使用中產生的性能和優勢。
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