CN112139760A - 大直径厚壁异形截面封头的成型加工方法 - Google Patents

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吴小庆
陆金良
荣文强
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Abstract

本发明涉及制造具有旋转形状物体的制品领域，具体为一种大直径厚壁异形截面封头的成型加工方法。一种大直径厚壁异形截面封头的成型加工方法，其特征是：按如下步骤依次实施：①定基板；②制造盖头；③制造翘板；④制造异形封头。本发明加工方便，保证质量，适用范围广。

Description

大直径厚壁异形截面封头的成型加工方法
技术领域
本发明涉及制造具有旋转形状物体的制品领域，具体为一种大直径厚壁异形截面封头的成型加工方法。
背景技术
标准封头常规截面型式有半圆形、椭圆形、蝶形、球冠形、平底形、锥形等多种形状，可用整板或平板采取冲压、旋压、卷制以及分瓣成形的工艺。
但是，对于如图1和图2所示的异形封头1，具有大直径、厚壁和异形截面的特点，异形封头1的直径大，不小于3000mm；异形封头1使用时所处环境条件要求较高，要承受温度应力、物料重量等荷载；异形封头1的壁厚较厚，不小于30mm；尤其是，异形封头1的截面为异形，具体说，异形封头1由盖头11和翘板12光滑连接构成，盖头11为球冠形，翘板12的横截面为钩弧121和边弧122光滑连接的钩形，钩弧121和边弧122都为圆弧形，且边弧122的曲率半径不小于钩弧121曲率半径的五倍，盖头11的底边和翘板12边弧122的侧边光滑连接，且盖头11和翘板12钩弧121这两者的凹凸方向相反。
异形封头1的这些特点，使得它不同于任何一种标准封头截面，曾经采用过先将钢板压制成球冠形的盖头11、然后对封头四周进行翻边形成翘板12的加工方法，在已考虑加工余量的情况下，构件边缘成形也始终未能满足设计要求，整体加工未能成功，无法进行生产，且试制品厚度还不能满足最终需要的厚度要求。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，提供一种加工方便、保证质量、适用范围广的成型加工方法，本发明公开了一种大直径厚壁异形截面封头的成型加工方法。
本发明通过如下技术方案达到发明目的：
一种大直径厚壁异形截面封头的成型加工方法，其特征是：按如下步骤依次实施：
① 定基板：取一整块圆形钢板作为基板，在基板的中心切下和基板同心且半径小于基板半径的圆形钢板作为盖基板，基板切除盖基板后剩余的环形钢板作为翘基板；
② 制造盖头：将盖基板用旋压机整体旋压成形，制成球冠形的盖头；
③ 制造翘板：将翘基板沿径向平均分成全等且不少于六份，每一份作为一块翘基板单元，将翘基板单元加热后放在成型模具上，成型模具压制翘基板单元成翘板单元，翘板单元的横截面为钩弧和边弧光滑连接的钩形，钩弧和边弧都为圆弧形，且边弧的曲率半径不小于钩弧曲率半径的五倍；
如此将各块翘基板单元都压制成全等的翘板单元，压制后用样板逐块检查各块翘板单元的弧度和压制的截面形状，如有偏差重新上成型模具冷压矫正，保证各块翘板基板单元具有一致的弧度和截面形状；
④ 制造异形封头：把各块翘板单元以凹面向上都放于胎架上，使各块翘板单元以相邻的侧边互相拼合成封闭的环形，各块翘板单元的拼合处互相齐平，将盖头以凸面向上盖在各块翘板单元拼合后形成的中部通孔上，使盖头的底边和各块翘板单元的内侧边互相齐平从而使盖头的底边和翘板单元的内侧边光滑连接，依次焊接相邻两块翘板单元的拼合处将翘板单元制成翘板，依次焊接盖头底边和各块翘板单元内侧边的拼合处将翘板和盖头制成异形封头。
所述的大直径厚壁异形截面封头的成型加工方法，其特征是：
步骤③时，成型模具包括上压模和下支模，上压模包括上底板、上筋板和上面板，各块上筋板依次平行设置且两端分别连接上底板和上面板；下压模包括下底板、下筋板和下面板，各块下筋板依次平行设置且两端分别连接下底板和下面板；上面板的底面和下面板的顶面这两者互相正对，上面板的底面和翘板的顶面互相匹配，下面板的顶面和翘板的底面互相匹配；翘基板单元加热后设于上面板和下面板之间；
步骤④时，胎架包括圆形的平台和定位筋板，各块定位筋板都垂直地沿平台径向固定在平台上，且定位筋板围绕平台的中心点平均设置，定位筋板分为若干组，定位筋板的组数和翘基板单元的数量相等，每组定位筋板包括两块定位筋板，每块翘板单元分别设于一组定位筋板上。
所述的大直径厚壁异形截面封头的成型加工方法，其特征是：步骤③时，将翘基板沿径向平均分成全等的六份。
本发明具有如下有益效果：在专用模具上分别热压成形，然后将各块拼装、焊接成整体，解决了大直径厚壁异形截面封头一次性成形的难题，降低了大型专用设备的要求。本发明对异形封头部件的成形加工为成套设备的加工提供了基本保障，满足使用要求。本发明也可用于其它行业异形截面封头的制造，在大直径厚壁异形截面封头制造方面有广泛的应用前景。
附图说明
图1是采用本发明成形加工的异形封头的主视图；
图2是采用本发明成形加工的异形封头的俯视图；
图3是本发明中基板的主视图；
图4是本发明中成型模具压制作业的结构示意图；
图5是本发明中胎架作业的结构示意图；
图6是图5的P-P向视图。
具体实施方式
以下通过具体实施例进一步说明本发明。
实施例1
一种大直径厚壁异形截面封头的成型加工方法，其特征是：按如下步骤依次实施：
① 定基板：如图3所示：取一整块圆形钢板作为基板2，在基板2的中心切下和基板2同心且半径小于基板2半径的圆形钢板作为盖基板21，基板2切除盖基板21后剩余的环形钢板作为翘基板22；
② 制造盖头：将盖基板21用旋压机整体旋压成形，制成球冠形的盖头11；
③ 制造翘板：将翘基板22沿径向平均分成全等且不少于六份，本实施例取六份，每一份作为一块翘基板单元221，将翘基板单元221加热后放在成型模具3上，成型模具3压制翘基板单元221成翘板单元222，翘板单元222的横截面为钩弧121和边弧122光滑连接的钩形，钩弧121和边弧122都为圆弧形，且边弧122的曲率半径不小于钩弧121曲率半径的五倍；
本实施例中：成型模具3如图4所示：成型模具3包括上压模31和下支模32，上压模31包括上底板311、上筋板312和上面板313，各块上筋板312依次平行设置且两端分别连接上底板311和上面板313；下压模32包括下底板321、下筋板322和下面板323，各块下筋板322依次平行设置且两端分别连接下底板321和下面板323；上面板313的底面和下面板323的顶面这两者互相正对，上面板313的底面和翘板12的顶面互相匹配，下面板323的顶面和翘板12的底面互相匹配；翘基板单元221加热后设于上面板313和下面板323之间；
如此将各块翘基板单元221都压制成全等的翘板单元222，压制后用样板逐块检查各块翘板单元222的弧度和压制的截面形状，如有偏差重新上成型模具3冷压矫正，保证各块翘板基板单元221具有一致的弧度和截面形状；
④ 制造异形封头：把各块翘板单元222以凹面向上都放于胎架4上，使各块翘板单元222以相邻的侧边互相拼合成封闭的环形，各块翘板单元222的拼合处互相齐平，将盖头11以凸面向上盖在各块翘板单元222拼合后形成的中部通孔上，使盖头11的底边和各块翘板单元222的内侧边互相齐平从而使盖头11的底边和翘板单元222的内侧边光滑连接，依次焊接相邻两块翘板单元222的拼合处将翘板单元222制成翘板12，依次焊接盖头11底边和各块翘板单元222内侧边的拼合处将翘板12和盖头11制成异形封头1；
本实施例中：胎架4如图5和图6所示：胎架4包括圆形的平台41和定位筋板42，各块定位筋板42都垂直地沿平台41径向固定在平台41上，且定位筋板42围绕平台41的中心点平均设置，定位筋板42分为若干组，定位筋板42的组数和翘基板单元221的数量相等，每组定位筋板42包括两块定位筋板42，每块翘板单元222分别设于一组定位筋板42上。
本实施例制造完成后的异形封头1如图1和图2所示。

Claims (3)

1.一种大直径厚壁异形截面封头的成型加工方法，其特征是：按如下步骤依次实施：
① 定基板：取一整块圆形钢板作为基板(2)，在基板(2)的中心切下和基板(2)同心且半径小于基板(2)半径的圆形钢板作为盖基板(21)，基板(2)切除盖基板(21)后剩余的环形钢板作为翘基板(22)；
② 制造盖头：将盖基板(21)用旋压机整体旋压成形，制成球冠形的盖头(11)；
③ 制造翘板：将翘基板(22)沿径向平均分成全等且不少于六份，每一份作为一块翘基板单元(221)，将翘基板单元(221)加热后放在成型模具(3)上，成型模具(3)压制翘基板单元(221)成翘板单元(222)，翘板单元(222)的横截面为钩弧(121)和边弧(122)光滑连接的钩形，钩弧(121)和边弧(122)都为圆弧形，且边弧(122)的曲率半径不小于钩弧(121)曲率半径的五倍；
如此将各块翘基板单元(221)都压制成全等的翘板单元(222)；
④ 制造异形封头：把各块翘板单元(222)以凹面向上都放于胎架(4)上，使各块翘板单元(222)以相邻的侧边互相拼合成封闭的环形，各块翘板单元(222)的拼合处互相齐平，将盖头(11)以凸面向上盖在各块翘板单元(222)拼合后形成的中部通孔上，使盖头(11)的底边和各块翘板单元(222)的内侧边互相齐平从而使盖头(11)的底边和翘板单元(222)的内侧边光滑连接，依次焊接相邻两块翘板单元(222)的拼合处将翘板单元(222)制成翘板(12)，依次焊接盖头(11)底边和各块翘板单元(222)内侧边的拼合处将翘板(12)和盖头(11)制成异形封头(1)。
2.如权利要求1所述的大直径厚壁异形截面封头的成型加工方法，其特征是：
步骤③时，成型模具(3)包括上压模(31)和下支模(32)，上压模(31)包括上底板(311)、上筋板(312)和上面板(313)，各块上筋板(312)依次平行设置且两端分别连接上底板(311)和上面板(313)；下压模(32)包括下底板(321)、下筋板(322)和下面板(323)，各块下筋板(322)依次平行设置且两端分别连接下底板(321)和下面板(323)；上面板(313)的底面和下面板(323)的顶面这两者互相正对，上面板(313)的底面和翘板(12)的顶面互相匹配，下面板(323)的顶面和翘板(12)的底面互相匹配；翘基板单元(221)加热后设于上面板(313)和下面板(323)之间；
步骤④时，胎架(4)包括圆形的平台(41)和定位筋板(42)，各块定位筋板(42)都垂直地沿平台(41)径向固定在平台(41)上，且定位筋板(42)围绕平台(41)的中心点平均设置，定位筋板(42)分为若干组，定位筋板(42)的组数和翘基板单元(221)的数量相等，每组定位筋板(42)包括两块定位筋板(42)，每块翘板单元(222)分别设于一组定位筋板(42)上。
3.如权利要求1或2所述的大直径厚壁异形截面封头的成型加工方法，其特征是：步骤③时，将翘基板(22)沿径向平均分成全等的六份。
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