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半球封頭的沖壓工藝

   半球封頭是由一塊園形坯料，經(jīng)圧制而成其為半球形。以其形狀區(qū)別于橢園封頭與碟形平板封頭     半球封頭在圧力成型時(shí)，其坯料中間部份的材料會(huì)被拉伸，而邊緣部份則被圧縮，這樣要有一個(gè)平穏的變形過程，加熱坯料就會(huì)使這一過程變得平穩(wěn)，采用“油圧”或“水圧”這樣比較慢的加圧方式會(huì)使其變形過程更加平穩(wěn)。    而“沖圧”過程大快了，除了板厚適中的小型半球封頭還有個(gè)別用沖圧工藝外，其余全部是坯料加熱后采用油圧或水圧成型工藝。

  球形封頭的連接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)      球形封頭的受力情況好，在相同直徑和壓力下所需厚度很小，因而在較高設(shè)計(jì)壓力的石油化工設(shè)備中得到了廣泛應(yīng)用。由旋轉(zhuǎn)薄殼理論公式可知在均勻內(nèi)壓作用下，薄壁球殼的薄膜應(yīng)力為相同直徑圓筒的一半，因而在容器設(shè)計(jì)中，球形封頭的設(shè)計(jì)所需厚度與圓筒所需厚度之差接近圓筒厚度的一半。     由于壁厚相差較大，球形封頭與圓筒的連接不可能直接對接，它們之間的連接部位出現(xiàn)結(jié)構(gòu)不連續(xù)，此處應(yīng)力水平較高，因此連接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)對設(shè)備安全性影響較大。

  橢圓封頭（見左圖）又名為橢圓形封頭、橢圓封頭即為由旋轉(zhuǎn)橢圓球面和圓筒形直段兩部分組成的封頭。其與蝶形封頭（見右圖）區(qū)別體現(xiàn)在： 橢圓封頭在內(nèi)壓作用下趨圓外壓作用下趨扁與和其連接的筒體恰好相反。也就是說在連接部位產(chǎn)生相反的徑向位移，互相加強(qiáng)抵消了大部分徑向位移使封頭周向壓縮（拉）應(yīng)力筒體周向拉（壓縮）應(yīng)力減少橢圓封頭和筒體連接時(shí)是沒有凸變,它有彎曲半徑是連續(xù)的，不產(chǎn)生應(yīng)力，所以可以用在較高壓力的容器當(dāng)中，而碟形封頭連接處是不連續(xù)的，產(chǎn)力應(yīng)力，一般應(yīng)用在低壓容器當(dāng)中； 在制造上，特別是對沖壓成形的、蝶形封頭好加工的多，實(shí)踐出真知。球冠形封頭是部分球面與圓筒直接連接，因布局簡略，制造方便，常用作容器中兩獨(dú)立受壓室的中間封頭，也可用作端蓋。由于球面與圓筒連接處沒有轉(zhuǎn)角過渡，所以在連接處相近的封頭和圓筒上都存在相當(dāng)大的不連續(xù)應(yīng)力，其應(yīng)力分布不甚合理。 就受力而言橢圓封頭好，但是碟形容易加按照安裝的要求選用 金屬消耗量：在相同預(yù)設(shè)前提下，各類封頭的金屬消耗量按下列順序依次增大：半球形，橢圓形，蝶形，平板形，綜上所述，橢圓形封頭綜合性能優(yōu)于蝶形。設(shè)備預(yù)設(shè)時(shí)不僅僅只考慮受力，選用碟形封頭有時(shí)是因?yàn)檎w布局尺寸小，比如殺菌設(shè)備等。講其實(shí)的一般設(shè)備不只是容器本體，還有機(jī)械傳動(dòng)和電器部分，純粹做容器的企業(yè)是很難在市場上站患上住腳，橢圓形封頭是由半個(gè)橢球面和短圓筒組成，直邊段的作用是避免封頭和圓筒的連接焊縫處呈現(xiàn)經(jīng)向曲率半徑突變，以改善焊縫的受力狀態(tài)。 由于封頭的橢球部分經(jīng)線曲率變化平滑連續(xù)，故應(yīng)力分布比較均勻，且橢圓封頭深度較半球形少的多，易于沖壓成型，是今朝中低壓容器中應(yīng)用較多的封頭之一。