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隨著市場的發(fā)展,用戶對封頭產(chǎn)品的質(zhì)量提出了更高的要求,市場競爭也日趨激烈,封頭行業(yè)的一些問題也暴露出來:
市場競爭無序
封頭行業(yè)雖然已經(jīng)開始步入專業(yè)化道路,但是大部分封頭專業(yè)企業(yè)都屬于民營企業(yè),改革相對滯后。市場環(huán)境不健全,監(jiān)督、管理力度不夠,導(dǎo)個別企業(yè)常采用不正當(dāng)?shù)母偁幨侄?,大打價格戰(zhàn)。封頭廠家淺談:大直徑中等厚度封頭熱旋壓成形工藝對于16Mn、4200×55mm和SA516Gr70(外徑)3696×70mm標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭的加工,國內(nèi)過去大多采用熱沖壓成形工藝。這種競爭使質(zhì)量難以保證,既損害了用戶,又犧牲了生產(chǎn)廠和同行的利益,擾亂了市場秩序。
企業(yè)散效益低
目前,全國能生產(chǎn)封頭的企業(yè)上千家,封頭生產(chǎn)專業(yè)廠也有近200家,既分散規(guī)模小,又設(shè)備簡陋,甚至有企業(yè)僅20多人,一臺油壓機,一臺煤加熱爐,在一個棚房中就壓制封頭。有的地區(qū)扎堆重復(fù)建廠,如河南僅新鄉(xiāng)地區(qū)就有5~6家封頭廠,華東地區(qū)已有30多家封頭廠。集中度僅30%,無法形成經(jīng)濟規(guī)模,很難采用高水平設(shè)備,質(zhì)量無法保證。其它力平衡型由于發(fā)展的需要,開發(fā)了適合于在不同情況下使用的各種力平衡式波紋膨脹節(jié)。封頭企業(yè)間的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益也相差懸殊。
角向型波紋膨脹節(jié)
單向角向型
它只能彎曲變形,形成角位移。內(nèi)壓推力由鉸鏈承受。
萬向角向型
萬向角向型波紋膨脹節(jié)特點是采用萬向鉸鏈,可以在過軸線的任何平面內(nèi)彎曲。角向型一般由兩個或三個組合使用補償線位移。
力平衡型波紋膨脹節(jié)
波紋膨脹節(jié)內(nèi)壓推力比較大,易對相連的設(shè)備產(chǎn)生不良影響。力平衡型膨脹節(jié)通過自身結(jié)構(gòu)使內(nèi)壓引起的推力保持平衡.而不作用或很少作用于相連的設(shè)備,且能保持本身的軸向補償功能。
直管力平衡型
它由兩個工作波紋管,一個平衡波紋管及端板、平衡拉桿組成。其中的關(guān)鍵是平衡波紋管的有效面積必須是工作波紋管有效面積的兩倍,這樣工作波紋管內(nèi)壓引起的向外側(cè)的軸向推力通過平衡拉桿被平衡波紋管因內(nèi)壓引起的相反方向的推力所抵消,而無軸向推力輸出,管道或設(shè)備不再受力在正常的補償過程中,它自身的力平衡關(guān)系不變。用鉆孔后去毛刺的方法,也能獲得較低的極限翻邊系數(shù),但生產(chǎn)效率要低一些。
封頭設(shè)計中考慮減薄量:
(1) 隨著JB/T4746-2002《鋼制壓力容器用封頭》的實施,根據(jù)其中6.3.10規(guī)定"對于按規(guī)定設(shè)計的封頭,成形封頭實測的小厚度不得小于封頭名義厚度減去鋼板厚度負(fù)偏差C1,但當(dāng)設(shè)計土燕標(biāo)注了封頭成形后的小厚度,可按實測的小厚度不小于圖樣標(biāo)注的小厚度驗收。管帽與封頭形狀差不多,不銹鋼封頭用得比較多,管帽尺寸比較小,可以鍛造。由于標(biāo)準(zhǔn)提供附錄A(資料性附錄)《封頭成形厚度減薄量》,設(shè)計者可參考此表,根據(jù)設(shè)計厚度來確定減薄量,圖樣上標(biāo)注的名義厚度為δ C1 C2 C3,并向上圓整至δn,而成形封頭實測小厚度為δmin=δ C2或δn-C3,這樣較好地解決GB150-1998中上述問題。
(2) 封頭設(shè)計舉例
容器內(nèi)徑Di=800,計算壓力Pc=0.80MPa,[σ]t=170MPa,C1=0,C2=1.5,Φ=1,并在封頭上開孔?98×4,求得標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭計算厚度、設(shè)計厚度和名義厚度,并進(jìn)行開孔補強計算。
封頭展開料尺寸推導(dǎo)如下:
橢圓曲面表面積計算尺封頭沖壓時坯料外緣的壓縮量很大,其值為:
△L = ! ( Dp - Dm) ( 5)
Dp——坯料直徑,
Dm——拉深后大口直徑(帶飛邊)
此壓縮量向封頭三個方向流動: 向垂直于拉深方
向的切向流動,增加邊緣厚度; 拉深時向中心流 動,補充徑向拉薄; 向外自由伸長, 即徑向擴大。 由 于徑向流動阻力小,所以向外伸長往往較大。 如果坯 料較薄或模具不當(dāng)、 工藝不當(dāng),使封頭在拉延過程中
其變形區(qū)切向壓應(yīng)力大于徑向拉應(yīng)力時, 就會喪失 穩(wěn)定而產(chǎn)生皺折或鼓包。影響皺折產(chǎn)生的主要原因 是坯料的封頭相對厚度t / Dm ( t 板料厚度, Dm 拉深