【正文】 D1＝ Dxm+300=1354+300=1654mm。經(jīng)按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算需要壓邊圈。 若因坯料很厚而凹模高度受限時(shí)，可采用雙曲率圓角或斜坡圓角。 （ 2） 凹模圓角半徑 Rxm。設(shè)備能 力偏小時(shí)，取大值，并可適當(dāng)加大間隙范圍。） 圖 4 凹模尺寸 （ 1） 凹模直徑 Dxm Dxm＝ Dsm＋ 2δ ＋ Z=1320+216+2 =1354mm 式中 δ —— 封頭坯料厚度（ mm）； Z—— 模具間隙（ mm），熱壓時(shí) Z＝（ ～ ） δ ；冷壓時(shí) Z＝（ ～） δ 。 δ /Dp100%=16/1320100%=% 故，需要壓 邊圈。 （ 5） 模上部直徑 D0 D0＝ Dsm＋ 3=1320+3=1323mm 壓邊圈 經(jīng)驗(yàn)的來(lái)說(shuō)，首次拉深的話，當(dāng)相對(duì)料厚 δ /Dp100%（即材料厚度與下料尺寸之比）在 %以下 或首次拉深系數(shù)小于 時(shí)必須用；當(dāng)相對(duì)料厚在%或首次拉深系數(shù)等于 時(shí)可用可不用（一般安全起見(jiàn)要用）；當(dāng)相對(duì)料厚在 %以上或首次拉深系數(shù)大于 時(shí)可以不用。 Hsm＝ H（ 1+δ ） =495（ 1+%） =499mm 沈陽(yáng)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 33 （ 3） 凸模直邊高度 H0 H0＝ H1＋ H2＋ H3＋ H4=50+30+70+80 =230mm （ 4） 模壁厚 δ sm δ sm 的選取與壓力機(jī)的噸位有關(guān)。 圖 3 凸模尺寸 （ 1） 凸模直徑 Dsm Dsm＝ Dn（ 1＋ δ ） =1200（ 1+10%） =1320mm。 封頭壓延成形模具的設(shè)計(jì)參數(shù) 封頭以內(nèi)徑為基準(zhǔn)，模具設(shè)計(jì)時(shí)將回彈量和收縮量取在凸模上，間隙取在凹模上。 封頭壓延成形模具的結(jié)構(gòu) 直徑 1200mm 的封頭采用三瓣凸模式封頭成形模具的結(jié)構(gòu)。 沈陽(yáng)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 32 （ 4）定位裝置要保證坯料進(jìn)出方便、迅速、定位準(zhǔn)確。 （ 2）凸模應(yīng)有脫模斜度，工件脫模方法應(yīng)簡(jiǎn)單、方便、可靠。 四柱式雙動(dòng)厚板沖壓液壓機(jī) 技術(shù)參數(shù)如表 1 所示。封頭壓制成形后，進(jìn)行二次劃線，并借助于焊接回轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行二次切割 。 設(shè)備型號(hào)： QYC3150/4000（雙動(dòng)） 。產(chǎn)品涂裝質(zhì)量不僅決定了產(chǎn)品的表面質(zhì)量，而且也反映了生產(chǎn)單位的企業(yè)形象。表面覆蓋的一層漆膜晶瑩剔透，不僅能抵抗水、泥、砂漿和酸雨的浸蝕，而且對(duì)于產(chǎn)品 也有很好的裝飾效果，這是其他處理方法不能相比的。 ⑤ 水壓試驗(yàn)完畢后，應(yīng)將水排盡并用壓縮空氣將容器內(nèi)部吹干。 ③ 壓力升至試驗(yàn)壓力的 80％時(shí)，保持 15min，再次進(jìn)行滲漏檢查，確認(rèn)無(wú)滲漏、無(wú)異?，F(xiàn)象后再升壓。試驗(yàn)過(guò)程中 沈陽(yáng)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 30 應(yīng)保持容器外表面的干躁。壓力表的直徑以不小于 150mm 為宜，試驗(yàn)壓力以容器頂部壓力表讀數(shù)為準(zhǔn)。水壓試驗(yàn)介質(zhì)采用潔凈水。 超聲波檢測(cè) 本產(chǎn)品的重要位置焊縫需進(jìn)行超聲波檢驗(yàn)，達(dá)到 JB/152— 81《 鋼制壓力容器對(duì)焊縫超聲波探傷 》標(biāo)準(zhǔn) II 級(jí)合格。但直徑在 以下的顯微氣孔、顯微裂紋和微小的未焊透等缺陷不易用 X 射線探傷法探測(cè)到。完工后的焊接部件及整個(gè)產(chǎn)品必須進(jìn)行全面的質(zhì)量檢驗(yàn)。焊縫的質(zhì)量取決于焊接時(shí)所用的焊絲、氣劑、氣體質(zhì)量、接頭的裝配質(zhì)量、焊接順序、坡口的清理、施 沈陽(yáng)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 29 工條件、焊工操作技術(shù)水平高低和選用的焊接規(guī)范等因素。保溫時(shí)間按每毫米板厚保溫1～ 2 分鐘計(jì)算，結(jié)合本次所設(shè)計(jì)的槽車(chē)板厚，回火保溫時(shí)間為 40 分鐘 左右 。 整體消除應(yīng)力熱處理 整體熱處理的目的是消除 槽車(chē) 中的 焊接 殘余應(yīng)力。附件包括： 外頭蓋側(cè)法蘭、浮頭管板、鉤圈、外頭蓋及絲孔、鋼圈 等等 。外部埋弧焊焊 一 層 ，具體 工藝參數(shù)如表 211 所示。 沈陽(yáng)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 28 表 210 焊條電弧焊的工藝參數(shù) 第一層 第二層 焊條牌號(hào) E5016 焊條直徑 （ mm） 4 4 焊接電流 (A) 160 180 ② 外部埋弧自動(dòng)焊 ：選用的焊絲為 H08A，焊劑為 HJ431。 1) 焊接方法及坡口 形式 開(kāi) X 形坡口，其坡口形式如圖 216 所示 。外部焊縫焊前，應(yīng)先將 焊條電弧 焊的根部清理干凈，再進(jìn)行埋弧焊 。 最后一道環(huán)縫焊接工藝 最后一道環(huán)焊縫內(nèi)部采用 焊條電弧 焊，外部采用 埋弧焊 。 采用 X 型坡口，雙面埋弧焊，坡口形式如圖 215 所示。 圖 214 封頭裝配示意圖 6.? 形固定板 2）封頭與筒節(jié)的 環(huán)縫焊接 由于封頭與筒體壁厚度不同，故在封頭與筒體對(duì)接焊縫焊接工 藝參數(shù)和筒節(jié)與筒節(jié)之間的對(duì)接焊縫略有不同 。 封頭的裝配可采用如圖 214 所示的帶有真空夾緊器的專門(mén)裝置來(lái)完成 ,真空夾緊器是利用真空泵或抽氣機(jī)筒而使夾具內(nèi)腔形成真空，借助大氣壓力將工件夾緊（吸引）的裝置。 圖 213 坡口 形式 示意圖 ② 筒體的二次劃線和定尺加工 筒體的二次劃線是在環(huán)焊縫完成后 ,最后一道焊縫焊接前進(jìn)行的 ,主要對(duì)其接管、人孔等位置以及總長(zhǎng)度的定尺加工進(jìn)行劃線，二次切割采用 氧 乙炔火焰切割 。 ①
筒體環(huán)焊縫的焊接 筒體環(huán)焊縫（除最后一道環(huán)焊縫） 的焊接 工藝參數(shù) 與縱焊縫基本相同，環(huán)焊縫共焊 2 層。先焊內(nèi)環(huán)縫， 清 根后再焊外環(huán)縫。并在最后一道環(huán)縫裝配前開(kāi)人孔。按圖中標(biāo)號(hào)順序從 1~6 依次焊接。因此，在可能的條件下，可按偏差相近的筒節(jié)進(jìn)行選配或均勻地分布錯(cuò)邊量。 圖 211 焊縫位置分布圖 筒節(jié)環(huán)縫裝配比較困難。 浮頭式換熱器 體積較大，焊縫較多，有縱焊縫、環(huán)焊縫。筒節(jié)裝配裝置如圖 212 所示。 臥裝的方法是在裝配胎架上進(jìn)行，筒體在滾輪架和輥筒架上裝配。 ③ 焊后檢驗(yàn) a 外觀檢驗(yàn)，焊縫寬 4mm，余高 ～ 2mm； b 經(jīng) 100%X 射線探傷， Ⅱ 級(jí)； c 力學(xué)性能， σb=235MPa,冷彎角 90186。其工藝參數(shù)如表 29 所示。 ② 焊接工藝 參數(shù) 定位焊后，需檢查裝配及定位 焊接質(zhì)量。 c 引弧板和收弧板的配備 施焊以前要配備引弧板和收弧板，板的厚度和化學(xué)成分要與母材一致，板的長(zhǎng)度不得小于 150mm，寬度不得小于 50mm。 圖 28 殼體 縱縫坡口示意圖 b 清理 在焊接前應(yīng)清除待焊部位及其周?chē)挠弯P 和 污物等雜質(zhì)。其焊接工藝如下： ① 焊前準(zhǔn)備： a 坡口加工 本筒體壁厚為 10mm，開(kāi) 單面 V 形坡口 ，其坡口形式如圖 211所示 。 縱縫的焊接順序是先內(nèi)后外。 表 28 焊條電弧焊接工藝參數(shù) 焊接材料 焊條直徑 (mm) 焊接電流 (A) 電流種類(lèi) E5016 170~180 直流反接 ③ 焊接設(shè)備選用 焊機(jī)型號(hào) ZXG300 2） 縱縫的焊接 為防止縱縫裝配后在吊運(yùn)和存放過(guò)程中筒節(jié)產(chǎn)生變形而影響它的圓度，可在筒內(nèi)焊上臨時(shí)支撐。定位焊后應(yīng)盡快焊接，避免中途停頓和間隔時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。 ①
定位焊的相關(guān) 參考 數(shù)據(jù)見(jiàn)表 27。 1） 定位焊 為了固定焊件的相對(duì)位置和防止變形，需要對(duì)焊件進(jìn)行定位焊。在罐體的設(shè)計(jì)中采用螺旋壓緊器來(lái)調(diào)整筒體軸向和周向錯(cuò)邊。 筒節(jié)的裝配可在焊接滾輪架上進(jìn)行。 在焊接結(jié)構(gòu)制造中，裝配和焊接是兩道重要工序，它們占全部加工時(shí)間的 30～ 70%，裝 配和焊接對(duì)焊接產(chǎn)品質(zhì)量影響極大，因此在焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中，正確地設(shè)計(jì)、選用各種工裝夾具將工件準(zhǔn)確定位并夾緊，用各種變位機(jī)械實(shí)現(xiàn)焊件、焊機(jī)或焊工位置改變的機(jī)械化、自動(dòng)化，可大大縮短裝配、焊接時(shí)間，保證產(chǎn)品的裝配精度和焊接質(zhì)量，充分發(fā)揮焊接設(shè)備能力，擴(kuò)大其使用范圍。所以制孔是焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)不可缺少的生產(chǎn)工序。 孔加工 制孔是焊接結(jié)構(gòu)制造中，實(shí)現(xiàn)構(gòu)件間螺栓連接及滿足制造工藝需要的輔助加工工序和手段。 二次切割 封頭在制作過(guò)程中為了防止因壓偏而造成產(chǎn)品的報(bào)廢，在下料的時(shí)候多留出一些余量，封頭沖壓完成之后需將多余部分切掉。 壓制時(shí)，影響封頭皺褶、鼓包的因素很多，主要有以下幾個(gè)方面：毛坯直徑的大小及其壁厚 ； 加熱溫度的高低 ； 封頭材料在成形溫度下的塑性 ； 毛坯加熱的均勻性 ； 毛坯是否有拼焊錯(cuò)的大小 ； 模具間隙的大小以及間隙的均勻性 ； 下沖環(huán)圓角半徑的大小及模具表面狀況和潤(rùn)滑情況。 4） 壓邊圈的用途 從上述分析可知，壓制時(shí)如果不用壓力圈，而封頭毛坯壁較薄，則材料在切向應(yīng)力的作用下，會(huì)失去穩(wěn)定，形成皺紋和鼓包，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成廢品。潤(rùn)滑情況好，則減薄小 ； 加熱溫度高，變薄量大 ； 壓邊力大，則變薄嚴(yán)重 。尤其本次是橢圓形封頭，它在曲率半徑最小處變薄最大。根據(jù)沖壓力，本設(shè)計(jì)選用 300 噸四柱式油壓機(jī)來(lái)壓制封頭。 2）壓延力計(jì)算 沈陽(yáng)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 19 tbsDgDpekF ?? )( ?? （ 23） 其中： e壓邊力影響系數(shù)，有壓邊時(shí) e=； K封頭形狀影響系數(shù)，橢圓形封頭 K=； pD 坯料直徑 （ mm） tb? 材料的高溫抗拉強(qiáng)度 （ MPa） s坯料板厚（ mm） Dg 公稱直徑（ mm） 代入數(shù)據(jù)： F=（ 26501200） 10400＝ 26225280(t) 3） 沖壓設(shè)備 沖壓設(shè)備可采用大型四立柱式水壓機(jī)或油 壓機(jī)。為保證封頭的質(zhì)量，提高材料的變形能力，多采用熱沖壓。 圖 27 封頭 展開(kāi)圖 (注：圖中實(shí)線為選板尺寸，虛線為毛坯料尺寸。 封頭的展開(kāi)公式： （ 22） K— 為 影響系數(shù) δ — 為容器壁厚（ mm） Dg— 為筒體內(nèi)徑（ mm） h— 為封頭直邊高度（ mm） 100— 二次切割余量 （ mm） 沈陽(yáng)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 18 將數(shù)據(jù)帶入公式 22 得： DP=（ 1200+10） +2 495+100=2650mm。 封頭坯料的計(jì)算 在劃線下料前應(yīng)先對(duì)封頭的坯料進(jìn)行計(jì)算。11 17 11 5 不大于壁厚的 10%，且不超過(guò) 2mm 封頭的制作 工藝 封頭制作的鋼材復(fù)檢、預(yù)處理、邊緣加工工藝與筒節(jié)的鋼材復(fù)檢、預(yù)處理及邊緣加工工藝相同。 ② 卷制筒體常見(jiàn)缺陷及控制措施：在卷制接近曲率要求時(shí)，要逐漸調(diào)整下壓量使之