㈠ 封頭加工方法,封頭怎麼畫
淺談封頭製作工藝及設備
作者:曹洪飈
淺談封頭製作工藝及設備
摘要:封頭是石油化工、原子能、食品、制葯等諸多行業壓力容器設備中不可缺少的重要部件,是壓力容器上的端蓋,是壓力容器的一個主要承壓部件。封頭的品質直接關繫到壓力容器的長期安全可靠運行。文章主要以鍋爐封頭為例,淺談了封頭的加工設備及加工工藝過程。
1封頭形狀及用途
封頭是壓力容器和鍋爐重要的受壓元件,就形狀而言可分為平封頭、碟形封頭、橢圓形封頭、球形封頭。高壓容器、鍋爐封頭多為球形,中壓以上就多使用橢圓形封頭,只有少量低壓容器才用碟形封頭。
2封頭加工方法
(1)沖壓。適應大批量生產,壓制厚壁小直徑封頭,要多套封頭模。
(2)旋壓。有些超大超薄封頭,特別是化工行業,多為大型少批量,特別適合旋壓。橢圓形封頭非常適用於旋壓,而碟形封頭少用,球形封頭比較難壓。
3封頭加工設備及工具
(1)加熱設備。煤氣爐,大型工廠大多採用煤氣爐。現加熱採用室式或反射式加熱爐,應盡可能採用燃油或燃氣加熱,因為其特點是燃燒干凈、效率高,溫度易控制、不易過燒、不易脫碳。加熱爐應配置測溫裝置和溫度記錄儀。
(2)封頭壓機有單動、雙動兩種;還分水壓機、油壓機兩種。
單動即只有沖壓缸,無壓邊缸,只有中小工廠再用。大型工廠都用雙動,即有一個壓邊缸,一個沖壓缸。
水壓機的傳動介質為水,便宜,動作迅速,不平穩,對密封要求沒有油壓機高,效率低於油壓機,導向要求不嚴。油壓機的傳動介質為油,換一次油要比水貴,傳動平穩,對密封要求高,對導向要求高,對油的要求高,濾油不行或很快換向、關閉油路都會使系統中某些動作產生沖擊,使壓機動作不平穩,因此要勤濾油,按時換油,換油時徹底清洗油路、油箱。
(3)使用工裝。各種封頭成形上、下模及支腳等(必須按相關技術條件驗收,不應有氣孔、縮松、夾渣等,幾何尺寸精度。曲線經檢驗合格方可使用)。
(4)常用工具。緊固扳手、大錘、撬棍、鋼尺、捲尺、光電測溫儀、內外卡尺、搬運工具等。
4封頭毛坯展開尺寸計算
4.1碟形封頭毛坯下料
(1)周長法
理論公式 D0=d2+π(r+s/2)+2h+2δ
經驗公式 D0=d2+r+0.5s+2h
(2)面積法
4.2橢圓形封頭毛坯下料
(1)周長法
D=p+2hk0+2δ
(2)面積法
封頭毛坯直徑
對於標准橢圓封頭,d1=4b,ke=1.38
4.3球形封頭毛坯下料
也可近似計算D0=1.43d+2h,當h>5%(d-s)時,式中h應以h+5%代入。
4.4影響封頭厚壁的因素
影響封頭厚壁變化的因素很多,歸納起來大致為下列幾個方面:
(1)材料的性能。如鉛封頭的變薄量比碳封頭大得多。
(2)封頭形狀。碟形封頭變薄量最小,球形封頭變薄量最大,橢圓形封頭中等。
(3)下沖模圓角半徑越大變薄量越小。
(4)上下模之間間隙越大,則變薄量越小。
(5)潤滑情況好,變薄量小。
(6)加熱溫度越高,變薄量大(要在標准內,否則過燒)。
(7)壓變力大,則變薄嚴重。
5冷壓或熱壓的選擇
封頭採用熱壓、冷壓主要根據下列兩方面來確定:
(1)封頭採用的材料性能。對於常溫下塑料較好的材料冷壓,對熱塑性較好的材料則熱態壓制。
(2)一般δ4~δ12的板厚,在常溫下塑性較好的材料常冷壓,並視情況加壓邊圈,超過上述板厚常熱壓。
(3)封頭毛坯料尺寸。當封頭較薄時,對於碳鋼和低合金鋼S/D0x100<0.5,對於不銹鋼和合金鋼S/D0x100≥0.5應熱壓;對於不銹鋼和低合金鋼S/D0x100<0.7應熱壓。
6封頭製作工藝
6.1封頭壓制前的准備
(1)水壓機工操作前需了解設計圖紙和相應的工藝要求,對毛坯材質、毛坯規格尺寸及毛坯上的鋼印標記等需要復查清楚,根據圖紙找出相應的封頭模具,清除模具上異物,檢測模具,同時做好水壓機的調試潤滑工作。
(2)模具應安裝在水壓機工作台中心位置,其偏心允許值為160mm。模具安裝調試後應進行緊固,以確保安全。模具安裝應保證上下模圓周間隙均勻,安裝時可用鋼板尺或直徑相當於偏差值的鐵絲測量調整,其圓周間隙允許偏差如表1所示。
(3)當壓制封頭採用壓邊圈時,壓邊圈與下模接觸面的間隙應不大於0.5mm。壓制有孔封頭時,應保證下模與人孔頂出沖頭同心,其偏差應不大於3mm。
(4)對拼接封頭毛坯,在L長度內其焊縫高度應不大於1.5mm,超過1.5mm用電弧氣刨刨平或用手提砂輪機磨平。
(5)對加熱爐爐排及爐膛進行清理,然後作點火准備工作,並檢查光電測溫儀是否正常。
6.2封頭毛坯加熱
(1)封頭毛坯加熱時的擺放位置應保證鋼印標記一面朝下,以便沖壓後材質標記露於成形封頭外表面。
(2)封頭毛坯加熱應熱爐裝料,爐溫應大於600℃,碳鋼可以隨時加入爐內,特殊材料另行規定。
(3)每爐裝料一般可並列疊放於爐內,每塊之間應用耐火磚隔開,為防止變形,支撐點要均勻,兩塊疊放距離應不小於200mm,坯料離爐底的距離不小於150mm,一次裝入不得超過四塊。
(4)拼接封頭毛坯加熱裝爐時,其焊縫應盡量置於爐溫較高處。
(5)毛坯加熱時不應任意開爐門,應通過爐門上窺視孔觀察爐內加熱情況,必須開啟爐門時,要盡快關閉。
(6)設備發生故障時,只有在確保45min內能排除故障的情況下,才允許將已入爐的坯料悶爐,但應將爐溫降到600~700℃;否則應停爐,並打開爐門降溫,取出坯料。
(7)當封頭毛坯加熱到指定溫度時,應盡量縮短毛坯料從出爐到壓制時間,一般不應超過3min。封頭毛坯應嚴格按工藝規定加熱,不同材料加熱規范見表3,表3中沒有的材料,壓制時另行規定。
6.3封頭的壓制
(1)每個封頭壓制前,必須將封頭毛坯上的氧化皮清除干凈。沖壓前應在模具上塗潤滑劑,冷沖壓用40%石墨加60%水(機油)拌成的潤滑劑,熱沖壓可塗二硫化鉬潤滑劑。
(2)壓制時,封頭毛坯擺放應盡量與模具同心,毛坯與下模中心偏移應小於5mm。有孔封頭壓制時,應注意將毛坯上的橢圓開孔與模具的長短軸方向擺放一致,壓制過程中先將人孔沖頭對正毛坯開孔位置頂出,頂到略高於下模平面處(約20mm),然後上模再向下壓,人孔沖頭也同時落下,將封頭壓製成型。在壓制時沖壓力需緩慢地由小加大,不得突然加大或減小。
(3)熱沖壓封頭冷卻到600℃以下時方可拖離模具進行吊運,且不得放於風口,在未冷卻到室溫之前不得兩件以上疊放。連續沖壓時,沖模溫度升高到250℃左右,不應再繼續沖壓,待採取冷卻措施使沖模溫度下降後方可繼續工作。
(4)有孔封頭應盡量採用一次成形,因條件限制不能一次成形時,則沖壓人孔時應注意與封頭的同心度,並注意保持人孔翻邊處壁厚的均勻一致。
7封頭的質量檢驗
為了確保封頭的質量,必須對成型封頭進行認真仔細的檢查。封頭的質量檢驗包括封頭的表面狀況、幾何形狀和幾何尺寸等。
封頭表面狀況的檢驗主要是檢查封頭表面是否有起皺裂紋、刻痕、凹坑、凸起、脫碳過燒等。成形後封頭應清除內外表面的氧化皮,表面不允許有裂紋、重皮等缺陷。對微小的表面裂紋和高度達到3mm的個別凸起應進行修整。人孔內扳邊彎曲起點大於5mm處的裂口可在不影響質量的前提下,並經過檢驗部門同意可以進行修磨或補焊,修磨後的鋼板厚度應在鋼板厚度的允許偏差范圍之內。
對於凹陷和疤痕等缺陷的處理方法如下:
(1)熱水鍋爐和額定蒸汽壓力小於9.81MPa的蒸汽鍋爐,深度大於0.5mm,但不大於公稱壁厚的10%並且不大於3mm的凹陷和疤痕應修磨成圓滑過渡,超過以上規定時應補焊並修磨。
(2)額定蒸汽壓力不小於9.81MPa的蒸汽鍋爐,凹陷和疤痕如果深度為3~4mm時應修磨成圓滑過渡,超過4mm時應焊補並修磨。成型封頭有缺陷時,允許返修,較大缺陷及低合金鋼封頭缺陷返修按有關工藝進行,缺陷補焊後應進行無損探傷。
符號說明
D0—封頭毛坯直徑;
h—各類封頭直邊長度;
H—封頭總高度;
d1—橢圓封頭內徑;
d2—碟形封頭內徑;
d—球形封頭內徑;
δ—風頭邊緣的機械加工餘量,通常為15~40mm;
r—碟形封頭的折邊區半徑;
s—各類封頭毛坯厚度;
p—封頭橢圓形部分的半周長;
k0—材料拉伸系數,通常可取0.75~0.8;
ke—橢圓系數,通常當標准橢圓封頭d1=4b時,ke=1.38;
a—橢圓長半軸;
b—橢圓短半軸;
D—封頭製成形後中徑。
化工制圖中的封頭如何繪制
用CAD制圖,以封頭直徑為長軸,以封頭高為短軸畫橢圓,然後刪除一半,再畫直邊即是。
㈡ 壓力容器風頭怎麼在CAD上畫出來
AUTO-CAD么?
以橢圓封頭為例:
首先你要知道你准備畫的封頭的長短軸是不?根據此數值確定長軸的2端點及1個短軸的端點。(假設內徑是標准橢圓)
其次,用橢圓命令,依次點這3個點,自然生成了一個橢圓。
最後,根據封頭的厚度T,用「偏移」命令,向外或向內偏移T,就生成了同心的2個橢圓。
最終修剪掉不需要的部分,打上剖面線,再加上需要的直邊大小,封頭就畫出來了。
呵呵,家裡電腦CAD不好使沒加圖,不明白的再聯系我。
㈢ Autocad 畫壓力容器封頭,圓弧如何畫的自然
你畫好半圓或橢圓後選中它,然後右擊滑鼠後會出一對話框,在對話框里你選中屬性,在屬性里改變你要的數值。在電腦左側出現的屬性對話框,可以上下拉選擇你要的內容,在其右側你任意可以填寫數值,填好後回車,再消掉這個對話框就可以了,有不懂的你單獨扣我!
㈣ 請教cad中封頭的畫法,帶圖,詳解,要看得懂的,本人新手。
我就依內徑為基準的橢圓封頭為例子:
1:畫出封頭的內徑直線Di
2:畫出封頭的直邊h(一般是25mm或者40mm)
3:畫出封頭的內總高H=(Di/4)+h
4:用CAD中的橢圓命令畫橢圓
5:用修剪命令修剪
只要你多多的練習就能很熟練的畫出其他的種類的封頭O(∩_∩)O~,俗話說熟能生巧。