專利名稱：容器封頭制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及容器封頭加工方法。屬板料加工成形領(lǐng)域。封頭是容器設(shè)備不可缺少的構(gòu)件，根據(jù)容器使用目的和操作壓力的不同，可以采用橢圓形封頭，碟形封頭，半球形封頭，球面封頭，帶折邊或無折邊錐形封頭，平底封頭等。其中碟形封頭，帶折邊的錐形封頭和平底封頭由三部分組成，第一部分對碟形封頭是球面部分，對帶折邊的錐形封頭是錐面部分和對平底封頭是平面部分，第二部分是高度為h的圓筒部分(h約等于0～50mm)，第三部分是以上第一部分和第二部分的過渡部分。在封頭的縱剖面內(nèi)，該過渡部分的曲率半徑為r。橢圓形封頭可以由碟形封頭來近似代替。如圖1所示。圖1是各種封頭的示意圖，其中a)橢圓形封頭；b)碟形封頭c)平底形封頭；d)帶折邊的錐形封頭。
加工橢圓形封頭，碟形封頭，帶折邊的錐形封頭和平底封頭的傳統(tǒng)方法有沖壓法，旋壓法和爆炸成形法。
沖壓法是利用模具在壓力機(jī)上成形封頭的方法。分整體沖壓法和分片沖壓法。分片沖壓后拼焊方法需要先利用模具及壓力機(jī)將板料壓成帶球面部分，圓筒部分和過渡部分的拼瓣，然后拼焊成封頭。沖壓法需要大噸位，大工作臺(tái)面壓力機(jī)及大型模具才能生產(chǎn)大型封頭。當(dāng)封頭尺寸變化時(shí)，模具尺寸也需要改變，且該方法往往需要校形，材料利用率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大尺寸精度低。這種方法不適合大型封頭的小批量，多品種生產(chǎn)。
旋壓法是使板料旋轉(zhuǎn)并利用旋輪進(jìn)給運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)塑性成形加工出所需要封頭的一種方法。封頭旋壓又可分為單機(jī)法(即在一臺(tái)設(shè)備上完成封頭成型)和雙機(jī)法，即在壓鼓機(jī)上壓出封頭的球面部分，然后在翻邊機(jī)上加工出高度為h的圓筒部分及球面與圓筒之間的過渡部分。旋壓法相比沖壓法變形力小，工模具尺寸小，模具費(fèi)用低。但旋壓機(jī)屬專用設(shè)備，造價(jià)高。爆炸成形是利用炸藥做能源，根據(jù)封頭尺寸加工出凹模，然后將板料多次爆炸成形。產(chǎn)品變更時(shí)需要更換凹模。這種方法安全性差。
對于大型封頭的制造，旋壓方法雖然適用，但是旋壓法屬整體方法制造封頭。直徑大的封頭在旋壓完成后需要切割成若干部分才能起運(yùn)。因此當(dāng)封頭直徑大時(shí)用分片壓制后拼焊法制造封頭免去了再切割的麻煩，而且可以現(xiàn)場組裝。盡管如此，分片壓制后拼焊法由于需要模具和壓力機(jī)，有時(shí)還需要加熱，制造工藝復(fù)雜，成本高。
中國發(fā)明專利88107484.5公開了一種采用液壓脹形方法制造大型封頭的方法，其目的是利用脹形法制造大型封頭，其構(gòu)成是先做成一個(gè)由若干柱面殼組焊成的封閉扁平帶棱殼體。扁平帶棱殼體由三部分組成，第一部分是平面，第二部分是高度為2h的多棱柱殼部分(h約等于0～50mm)，還有一部分是以上兩部分的過渡部分。在扁平帶棱殼體的縱剖面內(nèi)，該部分的曲率半徑為r。然后在該殼體內(nèi)施加壓力，通過一定量的塑性變形使殼體外形圓滑，最后經(jīng)切割得到一對封頭。在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)封閉殼體的垂直方向尺寸與水平方向的尺寸之比小于0.8時(shí)(這里的垂直方向尺寸不包含2h部分)，脹形過程中，封閉殼體的r部分在緯向的拉應(yīng)力很小甚至為負(fù)，即壓應(yīng)力。因此，殼體垂直方向的尺寸增加較快，水平方向的尺寸增加較慢甚至減小。多面殼體將在r部分產(chǎn)生縱向皺折，所以封頭的r部分不能成形為封頭的相應(yīng)部分。因此，該方法僅適用于球形封頭或短軸和長軸的長度之比大于或等于0.8的橢圓形封頭的制造。而對于工程中常用的短軸和長軸之比小于0.8的橢圓形封頭，碟形封頭，采用該方法得不到合格的橢圓形封頭和碟形封頭。
法國專利FR 2326-997公開了一種利用液壓脹形制造球殼的方法和中國專利87105773公開了一種利用爆炸法制造球形容器的方法。當(dāng)多面殼體的垂直方向尺寸與水平方向的尺寸之比小于0.8時(shí)，在脹形過程中，多面殼體將因垂直方向尺寸增加過快而產(chǎn)生起皺。因而脹形不能進(jìn)行下去。這兩種方法不能用于制造短軸與長軸之比小于0.8的橢圓形封頭和高度與封頭內(nèi)半徑之比小于0.8的碟形封頭、帶折邊的錐形封頭和平底封頭。
由于上述傳統(tǒng)封頭制造方法存在的各種不足和以上脹形方法不能用于制造短軸與長軸之比小于0.8的橢圓形封頭和高度與封頭內(nèi)半徑之比小于0.8的碟形封頭、帶折邊的錐形封頭和平底封頭。長期以來，人們一直在尋找如何利用無模脹形方法制造大型橢圓形封頭，碟形封頭、帶折邊的錐形封頭和平底封頭。本發(fā)明的目的在于提出一種利用脹形制造橢圓形封頭，碟形封頭，帶折邊的錐形封頭和平底封頭等的方法。
為方便本發(fā)明的敘述，先定義如下術(shù)語1)板殼的中面板殼的法線與板殼兩表面相交所得線段中點(diǎn)所構(gòu)成的面稱為板殼的中面。
2)板殼截面的中線板殼任意截面與板殼中面的交線稱為板殼截面的中線。
3)柱面管節(jié)中面為柱面的管節(jié)。該種管節(jié)可由板料彎卷制成。
圖2給出了幾種形式的柱面管節(jié)。在圖2中，a)表示橫剖面為圓的柱面管節(jié)；b)表示橫剖面由兩個(gè)半圓和兩條直線段組成的柱面管節(jié)；c)表示橫剖面的兩個(gè)半圓的一部分由直線段代替的柱面管節(jié)，直線段與圓弧的連接處做成圓滑過渡；d)表示橫剖面的兩個(gè)半圓的一部分由曲率半徑方向相反的曲線段代替的柱面管節(jié)，曲率半徑方向相反的曲線段與圓弧的連接處做成圓滑過渡；e)，f)，g)和h)分別表示a)，b)，c)和d)中柱面管節(jié)橫剖面中的下半部分采用直線段代替所得到的柱面管節(jié)，圖中所示的是柱面管節(jié)下半部分的剛度遠(yuǎn)大于上半部分的剛度的情況，脹形時(shí)可以認(rèn)為下半部分不變形，因此需要通過預(yù)成形使脹形前上半部分與下半部分的焊接接縫為圓形，對于柱面管節(jié)下半部分的剛度與上半部分的剛度差別不大的情況，上半部分與下半部分的焊接接縫仍然為直線焊接接縫；i)，j)，k)和l)分別表示a)，b)，c)和d)中柱面管節(jié)橫剖面中的下半部分采用與上半部分不同的曲線代替所得到的柱面管節(jié)，圖中所示的柱面管節(jié)下半部分的剛度遠(yuǎn)大于上半部分的剛度的情況，脹形時(shí)可以認(rèn)為下半部分不變形，因此需要通過預(yù)成形使上半部分與下半部分的焊接接縫為圓形，對于柱面管節(jié)下半部分的剛度與上半部分的剛度差別不大的情況，上半部分與下半部分的焊接接縫仍然為直線焊接接縫。除此之外，柱面管節(jié)橫剖面形狀還可以根據(jù)封頭成形的需要作出種種變化。
4)雙曲率管節(jié)任意平面與管節(jié)的中面相交所得的曲線均為曲線的管節(jié)。所有這樣的曲線均為外凸曲線的管節(jié)稱為外凸雙曲率管節(jié)。
5)平角焊接接頭和非平角焊節(jié)接頭兩面角為180°的焊接接頭稱之為平角焊接接頭，兩面角不等于180°的焊接接頭稱之為非平角焊接接頭。
6)環(huán)管狀封閉殼體由若干柱面管節(jié)組焊形成的封閉管狀殼體稱為環(huán)管狀封閉殼體。
7)環(huán)管狀封閉殼體的內(nèi)環(huán)部分和外環(huán)部分假想用兩個(gè)水平平面與環(huán)管狀封閉殼體相切，則可得到兩條封閉曲線，環(huán)管狀封閉殼體的在兩曲線以內(nèi)的部分稱為內(nèi)環(huán)部分；在兩曲線以外的部分稱為外環(huán)部分。
8)環(huán)管狀封閉殼體和柱面管節(jié)的封頭構(gòu)成部分和非封頭構(gòu)成部分在環(huán)管狀封閉殼體中，經(jīng)脹形和切割加工后成為封頭構(gòu)成部分的環(huán)管狀封閉殼體部分稱為環(huán)管狀封閉殼體的封頭構(gòu)成部分；在環(huán)管狀封閉殼體中，經(jīng)脹形和切割加工后不成為封頭構(gòu)成部分的環(huán)管狀封閉殼體部分稱為環(huán)管狀封閉殼體的非封頭構(gòu)成部分。相應(yīng)地，柱面管節(jié)組焊成環(huán)管狀封閉殼體并經(jīng)脹形和切割加工后成為封頭構(gòu)成部分的柱面管節(jié)部分稱為柱面管節(jié)的封頭構(gòu)成部分；柱面管節(jié)組焊成環(huán)管狀封閉殼體并經(jīng)脹形和切割加工后不成為封頭構(gòu)成部分的柱面管節(jié)部分稱為柱面管節(jié)的非封頭構(gòu)成部分。本發(fā)明的目的可通過如下措施來達(dá)到首先制作一由多個(gè)柱面管節(jié)組焊成的環(huán)管狀封閉殼體。在該殼體內(nèi)部充填壓力介質(zhì)進(jìn)行脹形，使其外環(huán)部分的非平角焊接接頭塑性變形成平角或近似平角的焊接接頭，柱面管節(jié)外凸成為雙曲率管節(jié)。其次在塑性變形后的環(huán)管狀封閉殼體中切出周向封閉的環(huán)狀物，即環(huán)管狀封閉殼體的非封頭構(gòu)成部分，使塑性變形后的環(huán)管狀封閉殼體成為具有兩個(gè)開口的殼體，將兩個(gè)蓋板焊到兩開口部位得到新的封閉殼體并充以壓力介質(zhì)進(jìn)行脹形，使新的封閉殼體蓋板及附近區(qū)域發(fā)生塑性變形并成為外凸圓滑或近似圓滑的殼體。最后切割該殼體可得到容器封頭。
本發(fā)明的目的還可以通過以下措施來達(dá)到1)制作一由多個(gè)柱面管節(jié)組焊成的環(huán)管狀封閉殼體。這些柱面管節(jié)是等厚的，其橫截面中線為封閉曲線。該曲線有一水平對稱軸線。然后在該殼體內(nèi)部充填壓力介質(zhì)進(jìn)行脹形，使其外環(huán)部分的非平角焊接接頭塑性變形成為平角或近似平角焊接接頭，柱面管節(jié)外凸成雙曲率管節(jié)。在塑性變形后的環(huán)管狀封閉殼體中切出周向封閉的環(huán)狀物，即非封頭構(gòu)成部分，使塑性變形后的環(huán)管狀封閉殼體具有兩個(gè)開口。然后在此兩開口部分焊上蓋板(平面板或曲面板)得到新的封閉殼體并充以壓力介質(zhì)進(jìn)行脹形，使該殼體蓋板及附近區(qū)域發(fā)生塑性變形并變成外凸圓滑或近似圓滑的殼體。最后切割該殼體可得到容器封頭。
2)制作一由多個(gè)柱面管節(jié)組焊成的環(huán)管狀封閉殼體。其柱面管節(jié)在其橫截面上是分段等厚的，段與段之間厚度不同，橫截面中線為封閉曲線。為了保證足夠的剛度，必要時(shí)可以對非封頭構(gòu)成部分用筋或板進(jìn)行加強(qiáng)。環(huán)管狀封閉殼體非封頭構(gòu)成部分的厚度大于封頭構(gòu)成部分的厚度。在該殼體內(nèi)部充填壓力介質(zhì)進(jìn)行脹形，使其外環(huán)部分的非平角焊接接頭塑性變形成為平角或近似平角焊接接頭，柱面管節(jié)外凸成為雙曲率管節(jié)。然后在塑性變形后的環(huán)管狀封閉殼體內(nèi)環(huán)或外環(huán)切出周向封閉的環(huán)狀物，即環(huán)管狀封閉殼體的非封頭構(gòu)成部分，使塑性變形后的環(huán)管狀封閉殼體具有兩個(gè)開口。在該兩開口部位焊上平面蓋板或曲面蓋板得到新的封閉殼體并充以壓力介質(zhì)進(jìn)行脹形，使該殼體蓋板及附近區(qū)域發(fā)生塑性變形，殼體變成外凸圓滑或近似圓滑的殼體。最后切割該殼體得到封頭。
3)在封頭直徑一定的情況下，組成環(huán)管狀封閉殼體的柱面管節(jié)越多，則非平角焊接接頭越接近于平角焊接接頭。但是，焊縫的長度就越大。為了減小柱面管節(jié)的數(shù)量，同時(shí)得到盡可能接近平角焊接接頭的非平角焊節(jié)接頭，可以先將柱面管節(jié)的端部進(jìn)行預(yù)加工，由這些柱面管節(jié)組焊成的環(huán)狀封閉殼體外環(huán)的焊接接頭是平角焊接接頭或近似平角焊接接頭。在該殼體內(nèi)部充填壓力介質(zhì)使其發(fā)生塑性變形，柱面管節(jié)外凸成為雙曲率管節(jié)。在塑性變形后的封閉殼體內(nèi)切出周向封閉的環(huán)狀物，即環(huán)管狀封閉殼體的非封頭構(gòu)成部分，使塑性變形后的環(huán)管狀封閉殼體具有兩個(gè)開口，然后在此兩開口部位焊上平面蓋板或曲面蓋板得到新的封閉殼體。充以壓力介質(zhì)使該殼體蓋板及附近區(qū)域發(fā)生塑性變形，殼體變形成外凸圓滑或近似圓滑的殼體。最后切割此殼體可得到容器封頭。
在上述實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的措施中，所用的壓力介質(zhì)為流體如水，油，液鉛，熔鹽，空氣及其類似物。柱面管節(jié)，蓋板材料為具有塑性變形能力及可焊的材料。采用溫脹形或熱脹形時(shí)，可以利用內(nèi)部加熱外部覆蓋保溫被方法使殼體升溫，還可以利用保溫被的厚度在殼體上的不同分布控制殼體的脹形過程。說明書的


如下圖1各種帶圓筒及過渡段封頭示意2各種柱面管節(jié)示意3橫剖面為圓的柱面管節(jié)圖4橫剖面為非等厚的柱面管節(jié)圖5環(huán)管狀封閉殼體圖6第一次脹形后的環(huán)管狀封閉殼體圖7第一次脹形后環(huán)管狀封閉殼體經(jīng)切割后得到的帶開口殼體圖8帶蓋板的封閉殼體圖9第二次脹形后得到的封閉殼體圖10經(jīng)切割得到的封頭圖11大端帶折邊錐形封頭圖12帶兩個(gè)開口的殼體圖13帶折邊的錐形封頭毛坯圖14平底封頭圖15帶兩個(gè)開口的殼體圖16平底封頭毛坯
本發(fā)明下面結(jié)合附圖實(shí)施例作進(jìn)一步的詳述。這些實(shí)施例僅僅是為了舉例說明用，而不是對本發(fā)明別的可能實(shí)施例的限制。
1)碟形封頭成形方法(帶折邊的球形封頭)碟形封頭又稱為帶折邊的球形封頭，它由三部分組成。第一部分是以R為半徑的部分球面，第二部分是高度為h圓筒形部分，第三部分是連接以上兩部分的過渡部分，其曲率半徑為r，如圖1b所示。在實(shí)際工程中，由于長軸為a，短軸為b，且a∶b＝2∶1的標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭的橢圓曲線可以足夠精確地簡化為由兩段半徑為R＝0.9D(D為2a)的大圓弧和兩段與之相接的半徑r＝0.17D(D為2a)的小圓弧組成的封閉曲線。因此，標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭可以用具有上述尺寸參數(shù)的碟形封頭代替。該實(shí)施例也可以用于標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭的制造。
制造以R為半徑的球面，高度為h的圓筒部分和連接以上兩部分的曲率半徑為r的過渡部分組成的碟形封頭時(shí)，將板坯卷制成圖2b)所示的柱面管節(jié)。考慮到切割封閉殼體時(shí)材料在割縫中的損失，高度h1比碟形封頭的圓筒部分要求的高度要稍大一些。另外，柱面管節(jié)小圓弧部分的半徑值的確定也要考慮后續(xù)變形對封頭成形后的最后值的影響，小圓弧部分也可用其它曲線代替，如橢圓形曲線和正弦曲線等等。柱面管節(jié)加工完成后，將其組焊成圖5所示的環(huán)管狀封閉殼體。通過注液嘴用試壓泵將液體泵入封閉殼體中，隨著液體量的增加封閉殼體內(nèi)將產(chǎn)生內(nèi)壓，壓力升高殼體將發(fā)生塑性變形，外環(huán)部分的非平角焊接接頭將逐漸變成平角焊接接頭，停止加壓并放出液體后，原來的封閉殼體的外環(huán)部分的水平截面形狀變成圓形，如圖6所示。在封閉殼體的內(nèi)環(huán)部分的某一位置進(jìn)行切割可得到具有兩個(gè)開口的殼體，如圖7所示。在圖7中，帶有開口的部位蓋上兩個(gè)蓋板并施焊得到另一封閉殼體，如圖8所示。在圖8中的封閉殼體內(nèi)充以液體并加壓使蓋板及內(nèi)環(huán)剩余部分發(fā)生變形，該部分最后形成球面殼，如圖9所示。由于第一次脹形后得到的外環(huán)部分的剛度較蓋板及內(nèi)環(huán)剩余部分的剛度要大的多，故可以近似認(rèn)為在第二次脹形時(shí)不發(fā)生塑性變形。沿水平對稱面切割第二次脹形后得到的封頭毛坯可得到如圖10所示的滿足碟形封頭尺寸和形狀要求或近似滿足尺寸和形狀要求的封頭。
2)帶折邊錐形封頭成形方法如圖11所示的是大端帶折邊錐形封頭。一般情況下，當(dāng)錐殼半頂角大于30°時(shí)，應(yīng)采用帶過渡段的折邊結(jié)構(gòu)。它由3部分組成。第一部分是以直徑Dc，Di為端面的錐殼部分，第二部分是高度為h的圓筒部分，第三部分是聯(lián)接以上部分的過渡部分，其曲率半徑為r。制造這樣的封頭時(shí)，將板坯卷制成圖2b)所示的柱面管節(jié)?？紤]到切割封閉殼體時(shí)材料在割縫中的損失，高度h1比帶折邊錐形封頭圓筒部分的要求的高度要稍大一些。另外，柱面管節(jié)小圓弧部分的半徑值的確定也要考慮后續(xù)變形對封頭成形的影響，小圓弧部分也可用其它曲線代替，如橢圓形曲線和正弦曲線等等。柱面管節(jié)加工完成后，將其組焊成如圖5所示的環(huán)管狀封閉殼體，通過注液嘴用試壓泵將液體泵入封閉殼體中，隨著液體量的增加封閉殼體內(nèi)將產(chǎn)生內(nèi)壓，壓力升高，殼體將發(fā)生塑性變形，外環(huán)部分的非平角焊接接頭將逐漸變成平角焊接接頭，然后停止加壓并放出液體。原來的封閉殼體的外環(huán)部分的水平截面形狀變成圓形，如圖6所示。在封閉殼體的某一位置進(jìn)行切割可得到具有兩個(gè)開口的殼體，如圖12所示。在兩個(gè)開口部位焊上錐殼可得到圖13所示的殼體。沿水平對稱面切割該殼體可得到帶折邊錐形封頭。也可以先沿水平對稱面切割圖12所示的殼體，然后焊上錐殼得到帶折邊的錐形封頭。對于錐殼大端直徑有限制條件的情況，如要求Di小于D/2(Di為錐殼大端的內(nèi)徑，D為封頭圓筒部分的內(nèi)徑)，有時(shí)需要在內(nèi)環(huán)某一部位進(jìn)行切割得到具有兩個(gè)開口的殼體。焊上蓋板使帶開口的殼體封閉，并加壓使被切割殼體內(nèi)環(huán)殘留部分拉出成形為帶折邊錐形封頭的相應(yīng)部分。切去蓋板并焊上最終的錐殼，沿水平對稱面切割該殼體可得到大端帶折邊錐形封頭。
3)帶折邊平底封頭的成形方法圖14為帶折邊的平底封頭。它由三部分組成，第一部分是以直徑為d的平面端蓋部分，第二部分是高度為h的圓筒部分，第三部分是聯(lián)接以上部分的過渡部分，其曲率半徑為r。制造這樣的封頭時(shí)，將板坯卷制成圖2b)所示的柱面管節(jié)?？紤]到切割封閉殼體時(shí)材料在割縫中的損失，高度h1比帶折邊平底封頭圓筒部分要求的高度要稍大一些。另外柱面管節(jié)小圓弧部分的半徑值的確定也要考慮后續(xù)變形對封頭成形的影響，小圓弧部分也可用其它曲線代替，如橢圓形曲線和正弦曲線等等。柱面管節(jié)加工完成后，將其組焊成如圖5所示的環(huán)管狀封閉殼體，通過注液嘴用試壓泵將液體泵入封閉殼體中，隨著液體量的增加封閉殼體內(nèi)將產(chǎn)生內(nèi)壓，壓力升高，殼體將發(fā)生塑性變形，外環(huán)部分的非平角焊接接頭將逐漸變成平角焊接接頭，然后停止加壓并放出液體。原來的封閉殼體的外環(huán)部分的水平截面形狀變成圓形，如圖6所示。在封閉殼體上的某一位置進(jìn)行切割可得到具有兩個(gè)開口的殼體，如圖15所示。在兩個(gè)開口部位焊上平面蓋板可得到封閉殼體。沿水平對稱面切割該殼體可得到平底封頭。也可以先沿水平對稱面切割圖15所示的殼體，然后焊上平面蓋板得到平底封頭。對于蓋板尺寸有要求的情況，如要求d小于D/2(d為蓋板的直徑，D為封頭圓筒部分的內(nèi)徑)，有時(shí)需要在內(nèi)環(huán)某一部位進(jìn)行切割得到具有兩個(gè)開口的殼體。焊上初始蓋板使帶開口的殼體封閉，并加壓使被切割殼體內(nèi)環(huán)殘留部分拉直并保持基本水平。切去初始蓋板并焊上最終的蓋板，得到平底封頭毛坯，如圖16所示。切割該殼體可得到平底封頭封頭。
雖然上面對本發(fā)明以舉例方式參照本發(fā)明的幾個(gè)可能的實(shí)施例進(jìn)行了闡述，但是應(yīng)該理解不脫離所附權(quán)利要求中所闡述的范圍和構(gòu)思精神實(shí)質(zhì)的情況下本技術(shù)領(lǐng)域的人員完全有可能做出種種變化和改進(jìn)的。
綜上所述，本發(fā)明對比以往的封頭制造方法具有以下的優(yōu)點(diǎn)1)不需要大型壓力機(jī)和模具即可加工橢圓形封頭，碟形封頭，帶折邊的錐形封頭，平底封頭等等；2)由于不需要大型設(shè)備，因而可以在施工現(xiàn)場直接制造封頭；3)脹形殼體不易起皺，可以用于加工大直徑薄壁封頭。
權(quán)利要求
1)一種利用脹形制造封頭的方法，其特征是(1)制作一由多個(gè)柱面管節(jié)組焊成的環(huán)管狀封閉殼體，并在該殼體內(nèi)部充以壓力介質(zhì)進(jìn)行脹形使其外環(huán)部分的非平角焊接接頭變形成為平角或近似平角的焊接接頭；(2)在塑性變形后的環(huán)管狀封閉殼體中切出非封頭構(gòu)成部分使塑性變形后的環(huán)管狀封閉殼體具有兩個(gè)開口；(3)在兩開口處焊上蓋板得到新的封閉殼體并充以壓力介質(zhì)進(jìn)行脹形使其蓋板及附近區(qū)域發(fā)生變形，殼體變成外凸圓滑或近似圓滑的殼體；(4)切割(3)中脹形后的殼體得到封頭。
2)如權(quán)利要求1)所述的方法，柱面管節(jié)是等厚的，其橫截面中線是封閉曲線，該曲線有一水平對稱軸線，對稱軸線以上部分和對稱軸線以下部分均為曲線或分別由三段組成，即一曲線段和與曲線段相切的兩直線段。
3)如權(quán)利要求1)所述的方法，柱面管節(jié)在其橫剖面上是分段等厚的，非封頭構(gòu)成部分的厚度大于封頭構(gòu)成部分的厚度。柱面管節(jié)封頭構(gòu)成部分橫剖面中線由曲線和與曲線相切于端點(diǎn)的直線段組成，或由曲線段組成。
4)如權(quán)利要求1)，3)所述的方法，非封頭構(gòu)成部分位于內(nèi)環(huán)的部分采用筋或板進(jìn)行加強(qiáng)，以保證足夠的剛度。
5)如權(quán)利要求1)和2)或1)和3)所述的方法，柱面管節(jié)端部是經(jīng)過預(yù)成形的，由這些柱面管節(jié)組焊成的環(huán)管狀封閉殼體外環(huán)的焊接接頭是平角焊接接頭或接近平角的焊接接頭。充以壓力介質(zhì)于環(huán)管狀封閉殼體內(nèi)部進(jìn)行脹形，柱面管節(jié)未被彎曲過的部分產(chǎn)生塑性變形；在塑性變形后的環(huán)管狀封閉殼體中切出非封頭構(gòu)成部分使變形后的環(huán)管狀封閉殼體具有兩個(gè)開口；在兩個(gè)開口部位焊上蓋板得到新的封閉殼體并充以壓力介質(zhì)進(jìn)行脹形使其蓋板及附近區(qū)域發(fā)生變形，該殼體變成外凸光滑或近似光滑的殼體；切割該殼體可得到封頭。
6)如權(quán)利要求1)所述的方法，壓力介質(zhì)為流體，如水，油，液鉛，熔鹽，氣體及類似物。
7)如權(quán)利要求1)所述的方法，柱面管節(jié)和蓋板的材料為具有塑性變形能力及可焊接的材料。
8)如權(quán)利要求1)所述的方法，脹形為冷脹形或溫脹形或熱脹形，采用溫脹形或熱脹形時(shí)，利用內(nèi)部加熱外部覆蓋保溫被方法使殼體升溫，還可以利用保溫被的厚度在殼體上的不同分布控制殼體的脹形過程。
全文摘要
本發(fā)明屬板料加工成形領(lǐng)域。其目的是提出一種制造橢圓形封頭,碟形封頭和其它封頭的方法。其特征是首先制作一由多個(gè)柱面管節(jié)組焊成的環(huán)管狀態(tài)封閉殼體并對該殼體進(jìn)行脹形,使其外環(huán)部分的非平角焊接接頭塑性變形成平角或近似平角的焊接接頭。其次在變形后的環(huán)管狀封閉殼體中切出非封頭構(gòu)成部分使變形后的環(huán)管狀封閉殼體具有兩個(gè)開口,然后將兩個(gè)蓋板焊到兩開口處得到新的封閉殼體并進(jìn)行脹形。最后切割第二次脹形后的封閉殼體得到封頭。本發(fā)明對比以往封頭制造方法具有不需要大型壓力機(jī)和模具的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號B21D26/02GK1249218SQ9812004
公開日2000年4月5日 申請日期1998年9月28日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月28日
發(fā)明者高志芳, 董建令 申請人:高志芳, 董建令