雙面復(fù)合板橢圓封頭沖壓工藝

秦皇島煙草機(jī)械有限責(zé)任公司是國(guó)家煙草機(jī)械定點(diǎn)生產(chǎn)企業(yè)之一,主要生產(chǎn)煙絲處理段的各種產(chǎn)品。應(yīng)用膨脹煙絲是實(shí)現(xiàn)卷煙降焦的最佳措施之一,煙絲填充值

熱壓制是壓力容器封頭制造中常見(jiàn)的工藝之一。對(duì)不銹鋼橢圓封頭,其壓制工藝過(guò)程特殊。通過(guò)一次質(zhì)量事故分析,提出了不銹鋼橢圓封頭熱壓制過(guò)程中影響裂紋形成的因素。

采用工裝胎具和合理安排焊接工序,解決大型容器的薄壁奧氏體不銹鋼橢圓封頭的組焊問(wèn)題。

標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭尺寸 公稱直徑dnmm曲面高度h1mm直邊高度h2mm內(nèi)表面積am2容積vm3 30075250.1210.00530 (350)88250.1600.00802 400100 250.2040.0115 400.2230.0134 (450)112 250.2540.0158 400.2750.0183 500125 250.3090.0213 400.3330.0242 500.3490.0262 (550)137 250.3700.0277 400.3960.0313 500.4130.0336 600150 250.4360.0352 400.4640.0396 500.4830.0425 (650)162 250.5

碳素鋼高合金鋼 ﹍32.8 443.8 ﹍54.8 665.8 ﹍76.8 887.8 ﹍98.9 ﹍33.7 445.0 ﹍56.3 667.6 ﹍78.9 8810.3 ﹍911.6 ﹍34.8 446.4 ﹍58.0 669.7 ﹍711.4 8813.1 ﹍914.8 101018.0 121221.9 141425.8 161629.8 ﹍35.9 447.9 ﹍510.0 6612.0 ﹍714.1 8816.2 ﹍918.3 101022.1 121226.8 141431.6 161636.4 181841.4 ﹍37.2 449.6 ﹍512.1 6614.6 ﹍717.1 8819.6 ﹍922

46810121416182022242628303234 d外h外 13333224221218226223220217214 15940255252250257254251248246 21955327324322329326323320318 27368392389386394391388385382 32581454452449456453450448445 37794517514511518516513510507524522 426107576573570577574572569566583580 d內(nèi)h內(nèi) 30075434436438450452454456458480 35088494

46810121416182022242628303234 d外h外 13333224221218226223220217214 15940255252250257254251248246 21955327324322329326323320318 27368392389386394391388385382 32581454452449456453450448445 37794517514511518516513510507524522 426107576573570577574572569566583580 d內(nèi)h內(nèi) 30075434436438450452454456458480 35088494

封頭下料尺寸表 直邊高度25落料尺寸直邊高度40落料尺寸 內(nèi)徑dg 曲面 高度壁厚3～8毫米壁厚10～16毫米 10025190 15037.5236263 20050300330 25062.5355385 30075420450 35087.5480510 400100543573 450112.5615645 500125685715 550137.5732762 600150795830 直邊高度25落料尺寸直邊高度40落料尺寸內(nèi)徑 dg 曲面 高度3456810121416 650163873873873873873910910910910 700175920920920920930950

序號(hào)項(xiàng)目符號(hào)數(shù)值單位 1封頭內(nèi)徑di=1700(mm) 2h=450(mm) 3h=25(mm) 4h1=425(mm) 5封頭內(nèi)表面積s=3266235.3(mm2) 6c=0.760346 7 8 9封頭體積v=699855213(mm3) 100.700(m3) 11 12長(zhǎng)徑比k=1.32210 13直桶體積v1=5.016e+09(mm3) 145.016(m3) 15直桶表面積s1=11802964(mm2) 16 17 18貯罐體積v0=6.416e+09(mm3) 196.416(m3) 20 21貯罐表面積s0=18335434(mm2) 22貯罐壁厚e=10(mm) 23貯罐材料密度ρ=7850(kg/m3) 24貯罐重量w=1439.3(k

46810121416182022242628303234 d外h外 13333224221218226223220217214 15940255252250257254251248246 21955327324322329326323320318 27368392389386394391388385382 32581454452449456453450448445 37794517514511518516513510507524522 426107576573570577574572569566583580 d內(nèi)h內(nèi) 30075434436438450452454456458480 35088494

基于autocad的開(kāi)放式開(kāi)發(fā)平臺(tái),與內(nèi)嵌的編程工具autolisp語(yǔ)言相結(jié)合,開(kāi)發(fā)直觀可視的dcl對(duì)話框程序,提高了利用autocad繪制化工設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)件的效率。

對(duì)橢圓封頭徑向多接管結(jié)構(gòu)進(jìn)行了有限元強(qiáng)度分析。在評(píng)定應(yīng)力強(qiáng)度時(shí)采用設(shè)計(jì)壓力載荷進(jìn)行分析,在分析疲勞強(qiáng)度時(shí)采用疲勞應(yīng)力幅進(jìn)行分析,在此基礎(chǔ)上運(yùn)用疲勞累積損傷理論得出該結(jié)構(gòu)滿足疲勞設(shè)計(jì)要求的結(jié)論。通過(guò)算例詳細(xì)介紹了該分析方法的實(shí)施過(guò)程。

沖壓是通過(guò)模具對(duì)板料施加外力,使之產(chǎn)生塑性變形或分離,從而獲得一定尺寸,形狀和性能的零件的加工方法。沖壓加工的應(yīng)用范圍很廣,不僅能制造很小的儀表零件,也能制造如汽車大梁等大型零件;不僅能制造一般精度和形狀的零件,而且也能制造精密且復(fù)雜形狀的零件。沖壓件在形狀和尺寸精度方面互換性較好,可以滿足一般的裝配使用要求,并且經(jīng)過(guò)塑性變形,金屬的內(nèi)部組織得到改善,機(jī)械強(qiáng)度有所提高,具有重量輕,剛度好,精度高和外表光滑美觀等特點(diǎn)。這種加工方法,在加工壓力容器的配件上應(yīng)用甚廣。

目的對(duì)橢圓封頭接管結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全評(píng)定,并給出改進(jìn)結(jié)構(gòu)。方法采用材料力學(xué)方法計(jì)算結(jié)構(gòu)的附加載荷;采用有限元方法建立結(jié)構(gòu)應(yīng)力計(jì)算模型,應(yīng)用ansys軟件進(jìn)行計(jì)算;根據(jù)應(yīng)力分類概念和分析設(shè)計(jì)原理進(jìn)行安全評(píng)定。結(jié)果得到了結(jié)構(gòu)所受的附加載荷和接管區(qū)的詳盡應(yīng)力場(chǎng),給出了強(qiáng)度評(píng)定結(jié)果。結(jié)論原結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不能滿足強(qiáng)度要求,需改進(jìn)。

本文運(yùn)用有限元分析方法,對(duì)橢圓封頭開(kāi)孔接管結(jié)構(gòu)的局部應(yīng)力進(jìn)行了分析,以彈性應(yīng)力分析和塑性失效準(zhǔn)則、彈塑性失效準(zhǔn)則為基礎(chǔ),真實(shí)準(zhǔn)確地對(duì)該局部的應(yīng)力強(qiáng)度進(jìn)行了安全評(píng)定。

在對(duì)橢圓封頭上接管載荷狀態(tài)分析的基礎(chǔ)上,對(duì)橢圓封頭和接管的連接加強(qiáng)結(jié)構(gòu)提出了幾種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案;然后對(duì)所有設(shè)計(jì)的幾種連接加強(qiáng)結(jié)構(gòu),應(yīng)用有限元方法建立計(jì)算模型,應(yīng)用ansys軟件進(jìn)行了應(yīng)力計(jì)算,得到了幾種連接加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的詳盡應(yīng)力場(chǎng);在對(duì)應(yīng)力計(jì)算結(jié)果分析的基礎(chǔ)上,對(duì)所設(shè)計(jì)的幾種結(jié)構(gòu),從結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、材料的節(jié)省以及加工制造的難易等幾方面進(jìn)行了綜合的分析和對(duì)比,最終給出了一個(gè)安全、經(jīng)濟(jì)和制作簡(jiǎn)便的封頭-接管連接加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。

為了設(shè)計(jì)化工容器上常見(jiàn)的橢圓封頭/接管連接結(jié)構(gòu),根據(jù)設(shè)計(jì)條件提出了3種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案.采用有限元法,運(yùn)用ansys軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)應(yīng)力計(jì)算,得到了3種結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布.通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性和加工簡(jiǎn)便性的綜合分析,給出了一個(gè)最佳的橢圓封頭的連接加強(qiáng)結(jié)構(gòu).

采用有限元法對(duì)大型厚壁橢圓封頭的一次和多次熱沖壓成形工藝進(jìn)行數(shù)值模擬。對(duì)比分析厚壁封頭在兩種成形工藝下的壓機(jī)成形載荷和封頭成形壁厚的差異,并研究不同凹模直徑對(duì)封頭多次成形載荷和壁厚的影響。研究結(jié)果表明,多次熱沖壓可以有效地降低封頭的成形載荷60%左右。多次熱沖壓封頭壁厚比一次成形稍有減薄,但最大減薄率為5.9%,在合理要求范圍內(nèi)。通過(guò)與相近規(guī)格封頭進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對(duì)比,壁厚分布規(guī)律相一致,因此能夠達(dá)到較好地預(yù)測(cè)成形的目的。

就壓力容器封頭設(shè)計(jì)中應(yīng)注意到的幾個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了討論。

針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭強(qiáng)度計(jì)算中幾個(gè)參數(shù)選取的常見(jiàn)問(wèn)題，從實(shí)際，理論上加以分析，提出了自己的看法。

設(shè)計(jì)與工藝實(shí)用數(shù)學(xué)講座──第五講 橢圓封頭(下)

設(shè)計(jì)與工藝實(shí)用數(shù)學(xué)講座:第三講橢圓封頭(上)