大連理工大學(xué)學(xué)報(bào)：大型封頭中間部分液壓脹形研究
2023-08-15【作 者】職玉山;王仲仁
【引 言】
大型封頭的成型多采用分瓣壓片然后組焊的方法。此種成型工藝的優(yōu)點(diǎn)是可以使用較小噸位的壓力機(jī)成型較大尺寸的封頭，但卻有諸多缺點(diǎn)：1）封頭的分片設(shè)計(jì)、計(jì)算和下料復(fù)雜，工作量及勞動(dòng)強(qiáng)度大；2）工藝路線長(zhǎng)，模具品種多，制造費(fèi)用高及周期長(zhǎng)；3）組焊工作量大，組焊后的焊接變形大，幾何形狀精度不易保證，等等。
兩步法旋壓工藝是近年來使用較多的一種新工藝。但是，用兩步法成型工藝制成的封頭只是一種近似橢圓封頭；其應(yīng)力狀態(tài)及承載能力較標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭相去較遠(yuǎn)，而且受目前的技術(shù)水平和設(shè)備能力所限，直徑超過6500mm的橢圓封頭，即使采用兩步法旋壓工藝，也無法成型。
受王仲仁發(fā)明的球罐無模液壓脹形新工藝的啟發(fā)，本文首次提出了一種大型封頭成型新工藝，并采用實(shí)驗(yàn)和有限元數(shù)值方法進(jìn)行了研究。
【結(jié) 論】
1）平板經(jīng)液壓脹形后，其母線曲線的形狀與標(biāo)準(zhǔn)橢圓曲線具有非常好的一致性，當(dāng)中點(diǎn)的位移達(dá)到55.00mm時(shí)，兩者之間的差別已非常小；此時(shí)，也正是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)所給出的中點(diǎn)位移。
2）有限元數(shù)值模擬的結(jié)果顯示出了與實(shí)驗(yàn)結(jié)果完全相同的趨勢(shì)。
3）由于實(shí)驗(yàn)件的母線曲線與標(biāo)準(zhǔn)橢圓曲線的差別非常小，使用此工藝成型的橢圓封頭可以認(rèn)為是標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭。
4）這一新工藝可以用來制造那些使用其他工藝無法制造、或制造費(fèi)用太高的大尺寸橢圓封頭。
以下是正文：
