设计与工艺实用数学讲座：第十一讲 半球形封头与球壳

半球形封头和球壳是压力容器的重要组成或主体部分，应用广泛，其下料准确、合理的计算与加工，不仅能做到优质、高效，而且还可节省大量钢材。一、半球形封头1．半球形的表面积半球形如图1所示，它的表面积S为：S=2πR2.............................................（豆）2．半球形封头的结构参数半球形封头如图2所示，由半球及直边h构成。其参数有：内径Di，直边量h，壁厚t，在加工为成品之前，还有加工余量否。图1半球形图2半球形封头3．整体压制半球形封头的坯料尺寸封头的坯料是厚度为t、直径为d的圆形板材。假定坯料在压制成型前…     

冷旋近似椭圆封头与标准椭圆封头的比较

本文对冷旋近似椭圆封头与标准椭圆封头(JB1154—73)的成型方法、几何特征及应力状态进行了分析比较。结果表明,冷旋近似椭圆封头是碟形封头。本文指出,冷旋近似椭圆封头不能直接等效地代用标准椭圆封头(JB1154—73)。本文也给出了一个两者的简单代用关系。     

碟形封头与椭圆形封头形状差的探讨

目前,压力容器在设计上多采用椭圆形封头。随着旋庄设备及技术的引进和发展。旋压封头——碟形封头在压力容器上的应用日益增多。无论是原有设计的修改或新的设计采用旋压技术制造的碟形封头,都要求解决和确定碟形封头参数与其形状的关系及与椭圆封头相比较的形状差、碟形封头与椭圆封头等高的条件,两种封头最大形状差的量值及位置,可能达到的最小形状差及其条件等等一系列问题。     

设计与工艺实用数学讲座：第四讲 椭圆封头（中）

六、椭圆封头中心部位近似球面及其误差标准椭圆封头的椭球面中心部位在形状上与球面是很接近的，在一定的范围和条件下作为工程近似，可以用球面代替椭球面。例如，分瓣制造封头时的顶圆板或在一定中心范围内确定某些参数时，以球面替代椭球，不仅符合技术条件要求，而且给分析计算、加工制造带来许多方便，是很有实用价值的。但椭圆与圆（为叙述的方便，以回转体中心剖面线——母线进行分析）毕竟不同，其间的差异将随范围的扩大而愈加显著，故须确定两者在近似范围内的相关数值、差异及变化和比较，以便在工程上根据实际技术要求，合理地…     

设计与工艺实用数学讲座：第五讲 椭圆封头（下）

八、整体冲压封头的坯料尺寸假定在冲压过程中，金属塑变良好，加工前后壁厚（t）不变，均匀一致，区金属总量没有变化，即处于“理想状态”。1．封头还料冲压成型后的组成封头还料（圆形）经整体冲压后，形成3个部分（见图9）。即：1）椭圆部分1：内径为D．；2）直边部分Ⅱ：高度为h；3）加工余量血为凸。图中t为壁厚，中径：Dm=Di＋t。图9封头的组成封头的金属总体积V一VI＋VI＋V，式中VI一0．345。抓对参阅第四讲式（2）］，V，一。D。hi．V．一ffDe凸t。．“．V一〔0．345。Db＋7TDM（凸十b）〕t2．封头坯料（圆形）的直径d根据…     

设计与工艺实用数学讲座──第二讲 椭圆体的下料计算与画法

在机械结构工程中椭圆是常见的，如椭圆罐体、圆柱体斜截断面、锥体斜截断面、椭圆封头模具断面、椭圆封头的垂直断面、特定的椭圆形零部件等。一、椭圆方程椭圆图形如图1所示，图中：a为长半轴、b为短半轴，O为中心，FI、FZ为焦距，rlr2为焦点半径，M为椭圆圆周上任一点。图1椭圆图形椭圆方程式的表述为：二、椭圆的若干几何性质为说明有关问题，引入几个相关的椭圆基本元素（见图1）。1．焦距2．焦点半径和为常数rl＋fZ=2a若规定三、椭圆方程以y一f（X）形式有几种表达式在机械工程中经常需解与XO对应的yo值，由式门）可导出如下的椭…     

瓜瓣标准椭圆封头料计算

瓜瓣标准椭圆封头过去常被认为是不规则曲面,一直沿用放样法。此法费工费时。近年来改用计算法,不但提高了工效,而且保证了质量,现简介如下。一、公式图1、2为计算公式符号示意图及展开图。 1.半封头料长     

旋压碟形封头的应用和几何尺寸的选择

1 前言碟形封头采用旋压加工效益明显,目前,国内设计的压力容器多采用椭圆封头,其中以标准椭圆封头(h_i=0.25D_j)最多。根据旋压成形原理,不可能旋压椭圆封头,而实际是旋压碟形封头。碟形封头的推广应用涉及两个方面:一是采用碟形封头代替椭圆封头使用,另一是选定较优的碟形封头几何尺寸参数,并尽快建立旋压碟形封头标准,规定尺寸系列,供设计者直接选用。     

厚壁半球封头及大型中厚椭圆封头冲压工艺探讨

600MW超临界锅炉发电机组高压加热器的半球型封头是主要受压元件，而吴泾焦化厂吸附器的中厚椭圆封头则是承受疲劳载荷的受压元件，两高都是我厂首次加工的大规格封头。封头的成形质量是产品整体质量的重要环节，为此我们对这两种封头的冲压工艺进行了技术攻关并获得成功，为国内大型封头加工提供了有益的经验。1封头参数和要求半球形封头主要参数和要求：规格2100mm×170mm（170mm为最小壁厚）材料SA516Gr70（相当于我国22g锅炉钢板）内径允许表面凹凸量-10mm表面凹凸量3mm最大最小直径差3mm椭圆形封头主要参数和要求：规格4200mm×65mm…     

JB/T4746-2002<钢制压力容器用封头>标准的实施和质量控制要求(一)

JB／T4746—2002《钢制压力容器用封头》是我国第一部完整和统一的压力容器封头标准。本文根据标准并参照有关国外同类标准，对该标准的实施和质量控制要求作一综述，以期标准得以顺利过渡和提高我国封头的制造水平，同时对有关问题的处理方法提出一些建议，作为以后修订和充实标准的参考。     

旋压封头产生裂纹的原因及对策

椭圆封头是压力容器的主要受压元件之一,它不但直接影响容器的制造质量和成本,而且影响生产装置的安全长周期运行。椭圆形封头通常用热压或冷旋压成形,而封头旋压时易产生裂纹。 1、封头裂纹情况 材质为16MnR,规格为φ5200mm×16mm的封头,展开尺寸为φ6200mm,由4块板手工焊拼接而     

标准椭圆封头工艺增厚问题的讨论

通过对压力容器用标准椭圆封头的设计、采购、制造过程的阐述,指出了封头在设计、制造过程中存在的问题,提出将简体名义厚度做为封头名义厚度,从而满足压力容器制造的安全性与经济性,避免封头制造和使用方由于工艺增厚而引发价格纠纷。     

JB/T4746-2002《钢制压力容器用封头》标准的实施和质量控制要求(二)

JB/T4 74 6— 2 0 0 2《钢制压力容器用封头》是我国第一部完整和统一的压力容器封头标准。本文根据标准并参照有关国外同类标准 ,对该标准的实施和质量控制要求作一综述 ,以期标准得以顺利过渡和提高我国封头的制造水平 ,同时对有关问题的处理方法提出一些建议 ,作为以后修订和充实标准的参考     

标准椭圆封头接管伸出长度简易算法

文献[1]根椐CD13A1.4—85结构设计规定,对标准椭圆封头非径向接管伸出长度的计算作了较为精确的理论推导,如图1所示,其式为:     

超大型复合板椭圆封头的制造

超大型复合板椭圆封头的制造过程比较复杂,工艺要求严格,本文介绍了椭圆封头的制造工艺过程。     

椭球封头毛坯下料尺寸计算公式的分析

用积分的方法导出了椭圆封头毛坯直径周长法和面积法计算公式，并对几种类型的计算公式进行了对比，文中建议将不同类型的公式加以统一，为修订锅炉制造标准和锅炉制造业椭圆封头的计算提供了理论依据。     

椭圆形瓜瓣封头母线的简化和瓜瓣的展开

1.引言瓜瓣封头是指那些公称直径较大而难以整体压制,需分瓣压制后拼焊的封头,其以内径D_n为公称直径D_(?),且a=2b=D_z/2,分瓣为一个顶瓣和n个瓜瓣。按标准,封头母线应是满足方程X~2/a~2 y~2/b~2=1的椭圆曲线,由此封头瓜瓣的展开大多采用文献[1]推荐的作图法。这种方法     

椭圆封头与筒体过渡段应力分布

在中低压容器常规设计中，对椭圆封头与筒体过渡段的边缘应力一般不予计算，只在结构上进行局部处理。为了探究边缘应力对椭圆封头及筒体过渡段的影响，文中针对5种不同直径的椭圆封头，采用ABAQUS有限元分析软件和有矩理论，对比研究了封头过渡段内外壁面应力的变化规律，同时采用有矩理论研究了封头过渡段内外壁面边缘应力的影响范围及最大值出现的位置。结果表明：5种不同直径封头直边段内外壁面存在大小相等、方向相反的边缘应力，内外壁面最大径向边缘应力与筒体薄膜应力相当，最大值至连接处的距离远大于椭圆形封头标准规定的直边高度，直径越大，距离越远。封头标准GB/T 25198—2010中规定直边高度处径向应力超出筒体薄膜应力的44%～61%。直边段与筒体薄膜应力相当的横截面距连接处0～15 mm,与直径关系不大。研究结果可对中低压容器的设计制造和安全运行起到一定的指导作用，为封头标准的修订提供参考依据。     

椭圆封头上接管简易展开法

在压力容器制造中,时常会遇到椭圆封头上垂直接管展开情况。按常规其展开图,一般采用先在视图中作出相贯线,然后用取点法求得(图1)。这种方法速度较慢,作图过程中产生的累积误差也较大。现介绍一种旋转投影的方法,其特点为简单、可靠、效率高、几何     

压力容器非标准型椭圆封头简便作图参数选择

对于压力容器制造中的非标准型椭圆封头曲线几何作图放样,本文介绍一种简便作图参数选择方法,所绘制图形完全符合当前国家标准GB150-1998《钢制压力容器》和JB/T4746-2002《钢制压力容器用封头》标准的要求。