今天我們?yōu)榇蠹医榻B的就是使用沖壓工藝成型的球型封頭特點(diǎn)，以及沖壓對(duì)其成型的影響。

    在成型處理中所采用的成型方式其實(shí)就是整體沖壓。事實(shí)上，在進(jìn)行沖壓成型的過(guò)程中，往往需要使用到水壓機(jī)或者是油壓機(jī)。而所謂的沖壓工藝也可以分成沖壓和熱沖壓兩種。

    不同形狀的板料在沖壓過(guò)程中，不僅會(huì)呈現(xiàn)出不一樣的變形特點(diǎn)，而且所產(chǎn)生的應(yīng)力也是非常復(fù)雜的。針對(duì)這種情況，我們通常只能夠粗略性的進(jìn)行定性分析。如果是球型封頭板料的話(huà)，那么當(dāng)其從與沖頭開(kāi)始接觸，直到被強(qiáng)制通過(guò)拉環(huán)完成變形這個(gè)過(guò)程中，徑向上各點(diǎn)的變形和應(yīng)力隨時(shí)都在變化。

    而在對(duì)其變形前后進(jìn)行對(duì)比的時(shí)候，我們發(fā)現(xiàn)，其實(shí)這種圓形的封頭板料的徑向以及周向纖維都發(fā)生了不同程度的彎曲。如果是從面積上來(lái)進(jìn)行分析的話(huà)，那么就意味著其的徑向纖維變長(zhǎng)。而變長(zhǎng)的原因，則主要是由于受到了沖頭拉伸力的作用和影響，此外還包括有周向纖維壓縮時(shí)金屬向徑向流動(dòng)的結(jié)果。

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視頻作者：泰安力拓封頭制造有限公司

  橢圓封頭（見(jiàn)左圖）又名為橢圓形封頭、橢圓封頭即為由旋轉(zhuǎn)橢圓球面和圓筒形直段兩部分組成的封頭。其與蝶形封頭（見(jiàn)右圖）區(qū)別體現(xiàn)在： 　　橢圓封頭在內(nèi)壓作用下趨圓外壓作用下趨扁與和其連接的筒體恰好相反。也就是說(shuō)在連接部位產(chǎn)生相反的徑向位移，互相加強(qiáng)抵消了大部分徑向位移使封頭周向壓縮（拉）應(yīng)力筒體周向拉（壓縮）應(yīng)力減少橢圓封頭和筒體連接時(shí)是沒(méi)有凸變,它有彎曲半徑是連續(xù)的，不產(chǎn)生應(yīng)力，所以可以用在較高壓力的容器當(dāng)中，而碟形封頭連接處是不連續(xù)的，產(chǎn)力應(yīng)力，一般應(yīng)用在低壓容器當(dāng)中； 　　在制造上，特別是對(duì)沖壓成形的、蝶形封頭好加工的多，實(shí)踐出真知。球冠形封頭是部分球面與圓筒直接連接，因布局簡(jiǎn)略，制造方便，常用作容器中兩獨(dú)立受壓室的中間封頭，也可用作端蓋。由于球面與圓筒連接處沒(méi)有轉(zhuǎn)角過(guò)渡，所以在連接處相近的封頭和圓筒上都存在相當(dāng)大的不連續(xù)應(yīng)力，其應(yīng)力分布不甚合理。 　　就受力而言橢圓封頭好，但是碟形容易加按照安裝的要求選用 金屬消耗量：在相同預(yù)設(shè)前提下，各類(lèi)封頭的金屬消耗量按下列順序依次增大：半球形，橢圓形，蝶形，平板形，綜上所述，橢圓形封頭綜合性能優(yōu)于蝶形。設(shè)備預(yù)設(shè)時(shí)不僅僅只考慮受力，選用碟形封頭有時(shí)是因?yàn)檎w布局尺寸小，比如殺菌設(shè)備等。講其實(shí)的一般設(shè)備不只是容器本體，還有機(jī)械傳動(dòng)和電器部分，純粹做容器的企業(yè)是很難在市場(chǎng)上站患上住腳，橢圓形封頭是由半個(gè)橢球面和短圓筒組成，直邊段的作用是避免封頭和圓筒的連接焊縫處呈現(xiàn)經(jīng)向曲率半徑突變，以改善焊縫的受力狀態(tài)。 　　由于封頭的橢球部分經(jīng)線(xiàn)曲率變化平滑連續(xù)，故應(yīng)力分布比較均勻，且橢圓封頭深度較半球形少的多，易于沖壓成型，是今朝中低壓容器中應(yīng)用較多的封頭之一。

    橢圓封頭與球形封頭的使用界限考慮：橢圓封頭的受力比球形封頭差,但制造比球形封頭容易,設(shè)計(jì)時(shí)如無(wú)其他因素考慮,在何時(shí)考慮采用球形封頭(如直徑及壁厚)較合理？ 一般使用橢圓封頭，球形封頭替代橢圓封頭的原因： 1、特殊材料，貴。 我們有2個(gè)4200的N10276封頭，用橢圓須32mm，用球封頭18mm，可節(jié)省約300W。 2、一般材料，厚。 用球封頭節(jié)省材料，一般超過(guò)40mm就可考慮用球封。 3、一般材料，大，厚。封頭成型困難，一般采用瓜瓣式，先成型，再拼焊，做球封容易。 無(wú)論從壓力還是直徑方面都很難確定采用橢圓封頭或球形封頭的一個(gè)界限。 有時(shí)多看看實(shí)際的裝置會(huì)有一些啟發(fā)。現(xiàn)在的熱壁加氫反應(yīng)器都是球形封頭，氣相法線(xiàn)性低密度聚乙烯、聚反應(yīng)器（筒體直徑3500）雖然壓力不大高但也用的是球形封頭。曾做過(guò)氫氣罐雖然只有幾立方米，直徑900，但壓力較高20多MPa，也用了球形封頭。 我想當(dāng)你需要考慮改善封頭力及筒體應(yīng)狀況的時(shí)候優(yōu)先考慮用球形封頭。較多的情況是工藝條件已經(jīng)定了結(jié)構(gòu)形式。 因?yàn)?a target="_blank" href="/">球形封頭的深度比橢圓封頭大，如果是大直徑的需要拼接的球形封頭，在沖的時(shí)候有可能會(huì)把焊縫沖開(kāi)。所以不好加工。 GB150中為什么將球形封頭與筒體的環(huán)縫定為A類(lèi)？ 因?yàn)?a target="_blank" href="/">球形封頭的周向應(yīng)力和縱向應(yīng)力是相等的, 計(jì)算厚度比圓筒體小將近一半。球形封頭與筒體連接處一般是將筒體削薄, 連接焊縫處的縱向應(yīng)力應(yīng)該不小于筒體縱縫處的周向應(yīng)力, 所以球形封頭與筒體的環(huán)縫和筒體縱縫一樣屬于A類(lèi)焊縫。