加氢反应器尺寸设计.pdf

3.2上封头加工计算

3.2.1椭圆形封头的展开计算

椭圆形封头属于不可展零件，但在生产中冲压加工或旋压加工时毛坯料都为圆形，所以

只需要求出展开后的半径或直径即可。

这里我们应用经验法求椭圆形封头的直径：

Do=KDm+2h

式中Do为包括了加工余量的展开直径；K为经验系数，根据a/b确定。查表6-20取

K=1.42

Do=2100mm

3.2.2号料

3.2.2.1加工余量

因为采用经验法，所以Do中包括了加工余量。

3.222焊缝变形量

采用V形坡口对接接头，壁厚为3+3.5，查表6-26取收缩量为1.3-1.4mm

3.2.3焊缝

由于钢板尺寸的限制，展开零件必须焊接时，拼接焊缝应满足以下要求：封头，管

板的拼接焊缝数量，公称直径Dg不大于2200mm时，拼接焊缝不多于1条。

封头各种不相交的拼接焊缝中心线间距至少应为封头钢材厚度的3倍，且不小于

100mm。

3.3上封头的成形加工

3.3.1冷热冲压条件

按冲压前毛坯是否线预先加热分为冷冲压和热冲压，其选择的主要依据如下：

3.3.1.1材料的性能。

对于常温下塑性好的材料，可采用冷冲压；对于热塑性较好的材料，可以采用热冲压。

3.3.1.2依据毛坯的厚度与毛坯料直径之比来选择冷，热冲压。

表四封头冷，热冲压与相对厚度的关系

冲压状态碳素钢，低合金钢合金钢，不锈钢

冷冲压合Xv合Xv

/Do1000.5/Do1000.7

合X合X

热冲压/Do1000.5/Do1000.7

X

78+6.5/42001000.7

所以选择热冲压。

3.3.1.3毛坯热冲压的加热过程

从降低冲压力和有利于钢板变形考虑，加热温度可高些。但温度过高会使钢板的晶粒显

著长大，甚至形成过热组织，使钢材的塑性和韧性降低。严重时会产生过烧组织，毛坯冲压

可能发生碎裂。

w

根据所选材料为15CrMoR，查表7-7,取加热温度：1050终压额度：》850冲压后的热处理温

度：870-900

冲压加工常用的润滑剂查表7-8，润滑剂选取石墨粉+水

冲压过程：

将封头毛坯对中放在下模上，然后开动水压机使活动横梁空程向下，当压边圈与毛坯接触后，开动压

边钢将毛坯的边缘压紧。接着上模空程下降，当与毛坯接触时，开动主缸使上模向下冲压，对毛坯

进行拉伸，至毛坯完全通过下模后，封头便冲压成形。对后开动提升缸和回程缸，将上模和压边圈向

上提起，与此同时用脱模装置将包在上模上的封头脱下，并将封头从下模支座下取出，冲压过程即告

结束。

冲压的应力和变形

径向应力分析

ercrQISS

r=(sInDo/Dm+2入nDm)(1+1.6入)+入s/2r+

e

式中s—冲压温度下钢板的屈服极限，MP

Do—毛坯的瞬时外径，可以近似等于毛坯外径，mm

Dm—封头中性层处直径，mm

入一摩擦系数，钢板在热变形时入=0.3—0.4，冷变形时入=0.18—