CN107999661B - 用于椭圆封头预压变形的压边装置 - Google Patents

用于椭圆封头预压变形的压边装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于椭圆封头一片式预压变形的压边装置，包括上层压边圈和下层压边圈，一片式封头钢板设于上层压边圈与下层压边圈之间，所述下层压边圈的上表面设有一圈凸台，所述上层压边圈的下表面设有内外两圈凸台，所述两圈凸台之间设有与下层压边圈上表面的凸台相匹配的凹槽。本压边装置使钢板压边部分先预压变形，使其比平面压边产生更大的压型阻力，以降低压机的压边力，达到同样的压边效果，冷压压制约350*100cm的椭圆封头，仅需要压力机提供1600吨左右的压边力，不仅降低了设备的压力，而且实现了一次成型，大大提高了模具的使用寿命。目前共压制600多件椭圆封头，经检测完全符合图纸的技术要求。

Description

用于椭圆封头预压变形的压边装置
技术领域
本发明属于封头加工技术领域，尤其涉及一种用于椭圆封头预压变形的压边装置。
背景技术
封头是容器的一个部件，属压力容器中锅炉部件的一种，通常用于压力容器的两端以焊接的方式连接筒体，再有就是在管道的末端做封堵之用的一种焊接管件产品。根据几何形状的不同，可分为球形、椭圆形、碟形、球冠形、锥壳和平盖等几种，其中球形 、椭圆形、碟形、球冠型封头又统称为凸形封头。在焊接上分为对焊封头，承插焊封头。用于各种容器设备，如储罐、换热器、塔、反应釜、锅炉和分离设备等。
此前，国内大尺寸凸形封头主要采用多块钢板构件成形组装拼焊，存在变形量大、尺寸不均匀等问题，焊接处为封头产品日后使用带来了极大的隐患。近年，一片式预压变形技术实现整体拉深成型，避免了分块焊接带来的尺寸不均匀、焊接处不稳定等问题。封头的冷压成型均采用双动压力机进行，为使封头在成型过程中不产生鼓包、褶皱等缺陷，需要对一片式钢板进行压边。椭圆封头的成型要在十分大的压边力下产生阻力，才能使封头的成型不产生鼓包和褶皱。国内普遍使用的压边装置为平面压边，而冷压所需平面压边力比热压成型高出很多，因此冷压封头对压机的压力要求很高，冷压压制约350*100cm的椭圆封头，需要3000吨左右的压边力，导致设备成本过高，且不能一次成型，模具容易磨损使用寿命短。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种用于椭圆封头预压变形的压边装置。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为提供一种用于椭圆封头一片式预压变形的压边装置，包括上层压边圈和下层压边圈，一片式封头钢板设于上层压边圈与下层压边圈之间，所述下层压边圈的上表面设有一圈凸台，所述上层压边圈的下表面设有内外两圈凸台，所述两圈凸台之间设有与下层压边圈上表面的凸台相匹配的凹槽。本发明的压边装置，通过上层压边圈和下层压边圈的凸台与凹槽相配合，使钢板压边部分先预压变形，使其比平面压边产生更大的压型阻力，以降低压机的压边力，达到同样的压边效果，冷压压制约350*100cm的椭圆封头，仅需要压力机提供1600吨左右的压边力，不仅降低了设备的压力，而且实现了一次成型，大大提高了模具的使用寿命。目前共压制600多件椭圆封头，经检测完全符合图纸的技术要求。
上述的压边装置，优选的，所述上层压边圈下表面的两圈凸台中，内圈的凸台纵深大于外圈的凸台纵深。有利于防止钢板在预压过程中的回弹，可产生更大的阻力，以降低压机的压边力。
优选的，所述下层压边圈的凸台靠近内圈一侧。凸台靠近内圈一侧形成的预压方向，更适合椭圆封头模具向下型压的工艺使用。
优选的，所述下层压边圈和/或上层压边圈的凸台边缘圆滑且带有弧度。使封头的成型刚才更为顺利，减小摩擦，不产生断裂断层或鼓包褶皱。
优选的，所述上层压边圈的凹槽宽度与下层压边圈的凸台宽度之差大于一片式封头钢板的厚度。使封头的成型更为顺利，不产生断裂断层或鼓包褶皱。
优选的，所述凸台和凹槽的纵深均大于一片式封头钢板的厚度。使封头的成型更为顺利，不产生断裂断层或鼓包褶皱。
优选的，所述上层压边圈的内径大于封头模具的最大直径。使封头的成型更为顺利，不产生断裂断层或鼓包褶皱。
优选的，所述上层压边圈的最外侧设有向远离圆心方向凸出的固定部。固定部与上层压边圈一体成型，便于压边装置的安装、拆卸与固定。
优选的，所述上层压边圈和下层压边圈分别为上层压边钢圈和下层压边钢圈。钢圈的硬度大，不易变形，使用寿命长。
优选的，所述下层压边圈上表面的凸台和/或非凸台部分设有倾斜角小于10度的V形槽。V形槽可存放润滑油或润滑剂，防止预压变形过程中因润滑油无法均匀带入压边装置凹槽中导致一片式封头钢板与凹槽摩擦力过大，同时V形槽的倾斜角小于10度，不影响一片式封头钢板的预压成形，使封头的成型刚才更为顺利，不产生断裂断层或鼓包褶皱。
本压边装置的使用方法如下：
将下层压边圈吊入四柱液压机上，调好位置固定，然后将一片式封头钢板放在下层压边圈之上，中心对齐，再将上层压边圈通过凸出的固定部吊入四柱液压机置于一片式封头钢板之上，通过螺栓固定上层压边圈的固定部，从上层压边圈的上方吊入椭圆封头模具，各接触面涂上润滑油，开启四柱液压机，开始进行椭圆封头一片式冷压。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明的压边装置，通过上层压边圈和下层压边圈的凸台与凹槽相配合，使钢板压边部分先预压变形，使其比平面压边产生更大的压型阻力，以降低压机的压边力，达到同样的压边效果，冷压压制约350*100cm的椭圆封头，仅需要压力机提供1600吨左右的压边力，不仅降低了设备的压力，而且实现了一次成型，大大提高了模具的使用寿命。目前共压制600多件椭圆封头，经检测完全符合图纸的技术要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是实施例用于椭圆封头一片式预压变形的压边装置的纵向剖面结构示意图。
图2是实施例用于椭圆封头一片式预压变形的压边装置的仰视结构示意图。
图3是实施例用于椭圆封头一片式预压变形的压边装置安装的结构示意图。
图例说明：1、上层压边圈；2、下层压边圈；3、椭圆封头模具；4、一片式封头钢板；5、固定部；6、V形槽。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明做更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。
除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
实施例：
一种本发明用于椭圆封头一片式预压变形的压边装置，如图1-3所示，包括上层压边圈1和下层压边圈2，一片式封头钢板4设于上层压边圈1与下层压边圈2之间，下层压边圈2的上表面设有一圈凸台，该凸台靠近内圈一侧，凸台靠近内圈一侧形成的预压方向，更适合椭圆封头模具向下型压的工艺使用；上层压边圈1的下表面设有内外两圈凸台，内圈的凸台纵深大于外圈的凸台纵深，有利于防止钢板在预压过程中的回弹，可产生更大的阻力，以降低压机的压边力，两圈凸台之间设有与下层压边圈2上表面的凸台相匹配的凹槽。
本发明的压边装置，优选的，下层压边圈2和/或上层压边圈1的凸台边缘圆滑且带有弧度，使封头的成型刚才更为顺利，减小摩擦，不产生断裂断层或鼓包褶皱；上层压边圈1的凹槽宽度与下层压边圈2的凸台宽度之差大于一片式封头钢板的厚度，凸台和凹槽的纵深均大于一片式封头钢板的厚度，所述上层压边圈1的内径大于封头模具的最大直径，使封头的成型更为顺利，不产生断裂断层或鼓包褶皱。上层压边圈1和下层压边圈2分别为上层压边钢圈和下层压边钢圈。
更优选的，上层压边圈1的最外侧设有向远离圆心方向凸出的固定部5，固定部与上层压边圈一体成型，便于压边装置的安装、拆卸与固定。下层压边圈2上表面的凸台和/或非凸台部分设有倾斜角小于10度的V形槽6，V形槽6可存放润滑油或润滑剂，防止预压变形过程中因润滑油无法均匀带入压边装置凹槽中导致一片式封头钢板与凹槽摩擦力过大，同时V形槽6的倾斜角小于10度，不影响一片式封头钢板的预压成形，使封头的成型刚才更为顺利，不产生断裂断层或鼓包褶皱。
本压边装置的使用方法如下：
将下层压边圈2吊入四柱液压机上，调好位置固定，然后将一片式封头钢板4放在下层压边圈2之上，中心对齐，再将上层压边圈1通过凸出的固定部吊入四柱液压机置于一片式封头钢板4之上，通过螺栓固定上层压边圈1的固定部，从上层压边圈1的上方吊入椭圆封头模具3，各接触面涂上润滑油，开启四柱液压机，开始进行椭圆封头一片式冷压。
本发明的压边装置，通过上层压边圈和下层压边圈的凸台与凹槽相配合，使钢板压边部分先预压变形，使其比平面压边产生更大的压型阻力，以降低压机的压边力，达到同样的压边效果，冷压压制约350*100cm的椭圆封头，仅需要压力机提供1600吨左右的压边力，不仅降低了设备的压力，而且实现了一次成型，大大提高了模具的使用寿命。目前共压制600多件椭圆封头，经检测完全符合图纸的技术要求。

Claims (4)

1.一种用于椭圆封头一片式预压变形的压边装置，包括上层压边圈(1)和下层压边圈(2)，其特征在于，所述下层压边圈(2)的上表面设有一圈凸台，所述上层压边圈(1)的下表面设有内外两圈凸台，所述两圈凸台之间设有与下层压边圈(2)上表面的凸台相匹配的凹槽；所述上层压边圈(1)下表面的两圈凸台中，内圈的凸台纵深大于外圈的凸台纵深；所述下层压边圈(2)的凸台靠近内圈一侧；所述下层压边圈(2)和/或上层压边圈(1)的凸台边缘圆滑且带有弧度；所述上层压边圈(1)的凹槽宽度与下层压边圈(2)的凸台宽度之差大于一片式封头钢板的厚度；所述凸台和凹槽的纵深均大于一片式封头钢板的厚度，所述下层压边圈(2)上表面的凸台和/或非凸台部分设有倾斜角小于10度的V形槽(6)。
2.根据权利要求1所述的压边装置，其特征在于，所述上层压边圈(1)的内径大于封头模具的最大直径。
3.根据权利要求1所述的压边装置，其特征在于，所述上层压边圈(1)的最外侧设有向远离圆心方向凸出的固定部(5)。
4.根据权利要求1所述的压边装置，其特征在于，所述上层压边圈(1)和下层压边圈(2)分别为上层压边钢圈和下层压边钢圈。
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