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铝封头的压制技术准备和工艺过程及前景展望

编辑:无锡市前洲西塘锻压有限公司  时间:2016-09-24

铝封头在压制前的准备工作一定要做到位,这样才能保证生产出来的产品符合相关检测标准和客户的质量要求。
1.进行冲压前要试车3到5分钟,确保冲压设备完备。    
2.按生产工艺文件的要求选择正确的模具。模具安装后,对上下模位置及之间的空隙进行核对,应拧紧所有紧固件以确保安全。
3.铝封头加工前应在冲压模具上涂上润滑剂,润滑剂采用40%石墨粉和60%机油拌成。  
铝封头的压制过程:  
1.压制平封头(管板)时,在上模经过下模圈后,持续到压力机工作平台之上,以保证铝封头表面的一次性校平。  
2.脱模后的铝封头不可以与上模二次接触或冲压,以防止尺寸过大。    
3.脱模或的封头,冷却到600℃后,才能小心地自下模的底部取出,以防变形,封头取出后是不可以放在风口的,防止冷却不均产生变形。
4.首件检验合格后,方可进行成批压制。  
5.有孔封头应尽量采用一次成形,安装模具时应注意人孔翻边冲头与模具上人孔翻边孔之间的间隙均匀一致。
6.对于直径与板厚之比不满足下列要求的,应考虑采用压边圈。
铝封头是容器的一个部件,根据几何形状的不同,可分为球形、椭圆形、碟形、球冠型、锥壳和平盖等几种,其中球形 、椭圆形、碟形、球冠型封头又统称为凸型封头。运用于各种容器设备,如储罐、换热器、塔、反应釜、锅炉和分离设备等。
封头的最小厚度就是按GB150规定的第一强度理论计算出的保证在强度上不出事的厚度,即能够安全运行到下一个检验周期所需的最小厚度。应是计算厚度+安全运行到下一个检验周期所需的腐蚀裕量(新产品指设计寿命的腐蚀裕量)。
封头标准上倾向于计算厚度加腐蚀余量,但是这种厚度好像没有考虑到开孔补强问题,所以我们在标注时都是标注名义厚度,后面注明:如果有开孔的时候标注名义厚度减厚度负偏差,如果只有中心开孔时可以标注计算厚度加腐蚀余量,标注最小厚度主要是避免不必要的成本增加,比如名义厚度为16mm,如果标注最小厚度,那封头成型前的坯料可能也可以用16mm的,如果不标注,那可能要用18mm的坯料,造成成本增加。 封头包括凸形封头、锥壳、变径段、平盖及紧缩口的设计。凸形封头包括:半球形封头、椭圆形封头、碟形封头和球冠形封头。从受力角度看凸形封头中从半球形封头逐渐不好,但从制造难度上看,逐渐好制造。
封头由于受力较好,加工较易,因此被广泛应用于化工、轻工、石油及制药等行业的中低压容器。人们通常认为封头是由半个椭圆壳和一段直边圆筒组成的,封头制造时封头展开面积就是根据这一假设推导计算的,然而构成封头的那半个椭圆壳是不是真正的椭圆壳呢?如果不是,又当如何计算封头的展开面积呢?笔者根据回转壳体的基本概念详细分析封头的几何形状,并根据封头真正的几何形状推导其展开面积,为制造提供准确的下料尺寸。
1.封头几何形状
回转壳体基本概念
壳体是被两个曲面所限定的物体,等分壳体各点厚度的曲面称为壳体的中面,中面是回转曲面的壳体称为回转壳体,而回转曲面则是一条平面曲线绕同平面的一根轴旋转而成的曲面,并称这条平面曲线为该回转曲面的母线。回转壳体尤其是回转薄壳的几何形状通常根据中面母线来描述。
2.中面母线方程
等厚度的封头无疑也是一个回转壳体,但无论是冲压还是旋压成型的封头只能保证其椭圆壳部分的内表面(或外表面)为椭球面,中面及外表面(或内表面)并非椭球面,即其内表面(或外表面)母线是椭圆,而中面及外表面(或内表面)母线并非椭圆。
封头的拼接位置:
拼接的距离应有要求,为大于3δ,且不小于100mm(焊接热影响区是个高应力区,并且在该区的化学成分会有烧损。所以要避开高应力区,该区域与厚度有关。根据实践经验,应力衰减长度为大于3δ,且不小于100mm)。但制冷设备很难达到这一要求,有其特殊性。
铝封头加工行业现状和前景展望
目前,全国能生产封头的企业上千家,铝封头生产专业厂也有近200家,既分散规模小,又设备简陋,甚至有企业仅20多人,一台油压机,一台煤加热炉,在一个棚房中就压制封头。有的地区扎堆重复建厂,如河南仅新乡地区就有5~6家封头厂,华东地区已有30多家封头厂。集中度仅30%,无法形成经济规模,很难采用高水平设备,质量无法保证。封头企业间的生产效率和经济效益也相差悬殊。
目前铝封头行业虽然已经开始步入专业化道路,但是大部分封头专业企业都属于民营企业,改革相对滞后。市场环境不健全,监督、管理力度不够,导致极个别企业常采用不正当的竞争手段,大打价格战。这种竞争使质量难以保证,既损害了用户,又牺牲了生产厂和同行的利益,扰乱了市场秩序。
经过近年来的发展,铝封头产品质量有了很大提高,但由于技术基础薄弱,质量是企业生命的观念还没有完全树立,产品质量不稳定,特别是内在质量难以保证。有的企业生产环境也差,煤烟污染严重,工人劳动强度大,影响了企业形象。因此铝封头行业的发展任重而道远。

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