[发明专利]一种以液压成型方法加工锥形筒体的装置

说明书

本发明属于机械加工的一种压力成型装置，特别是一种采用液压方法对锥形筒体进行折边成型为锥形封头的装置。适合用于对各类容器、罐体，尤其是大型容器、罐体的锥形封头进行折边成型加工。

目前，各生产及维修部门对大型容器(包括压力容器)，罐体的锥筒形封头进行成型加工，一般均采用冲压(包括整体冲压和分瓣冲压)和旋压两种机械加工的方法；在特殊情况下，由于受设备、批量等限制也有采用人工敲打成型的。成型后的封头再与容器或罐体的主体焊接成整体，从而制成带锥形封头的容器或罐体。若采用的是分辨成型，还得首先将成型后的瓣体相互焊接成整体后再与主件焊接。在上述加工方法中，若采用冲压或旋压等机械成型方式，不但需要大型或超大型压力设备或机床，而且还需首先加工出与成型件内、外形状相同的上下模具等。封头的公称直径越大，其本身的加工难度和模具的加工难度也就越大，对设备及动力的要求也就越高，生产成本也就越高。因此，这类方法一般也不适合单件及小批量生产。而且采用人工敲打成型，则又存在劳动强度大，成型后曲面形状差、生产效率低等弊病。在专利文件CN1038228A中公开了《一种无模具加工簿壳拱型外壳的方法，该方法是将防爆电器外壳的成型工艺及检验工序合并进行，即在箱体焊接工序后、精加工前直接采用超过额定检验值数倍的压力，将壳体用反复压——泄——压——泄的工艺将腔体成型为拱型结构，同时提高壳体的防爆安全系数。该方法虽然省去了模具并不需任何成型装置，而利用箱体本身作为密封腔，采用液压成型，但仅能对诸如防爆电器外壳等腔型类簿壳、小型构件进行成型加工，而不能对厚壁及大型构件成型加工等缺陷。

本发明的目的在于设计一种采用液压成型的装置，以对容器和罐体的锥形封头进行成型加工。该加工方法既不需压力设备或机床，及上、下模具，也不需人工敲打。从而达到减化生产工艺，扩大适用范围，节约设备及工装模具的投资，提高生产效率、降低生产成本以及减轻工人劳动强度等目的。

本发明的解决方案是将作为被加工件的锥形筒坯件及一金属圆环板与作为基座的金属圆筒三者之间相互紧固联接，组成截面为三角形的密封式环形腔体，在腔体的金属圆筒上设有压力表安装管及可装于该管上的压力表和液体介质输入管；而压力设备则采用液压泵；液压泵通过液体介质输入管与腔体连接，从而构成本发明所指的成型装置。而本发明的成型工艺是：在制成成型装置的基础上，首先通过液压泵将液体介质输入环形腔体内，将该腔体中的空气通过压力表安装管排出完，待管头的出水正常后将压力表安装上；然后再按锥形筒坯件形变所需的压力逐渐加压。同时监视压力变化及锥形筒坯件变形情况；当达到加压要求，同时锥筒坯件的形变也达到标准时则停止加压，检测各部位曲面形状、尺寸，合格后再卸压、排出液体，取(割)下成型坯件；最后经修整上、下端口至标准要求即成。在本发明中金属圆筒是起基座及稳定作用，其筒体壁厚与锥形筒坯件厚度之比一般不小于3∶1；金属圆环板既作为腔体的上密封板，同时也起到对锥形筒坯件变形过程中的尺寸补偿作用，因此要求该圆环板的抗弯强度与锥形筒体的抗弯强度基本相等为宜，根据两者材料的材质及性能的异同，锥形筒的厚度与圆环板厚度之比一般可取为1∶0.7～1.2左右。成型过程中。对液压泵所供压力的控制应针对坯件公称尺寸的大小、厚簿及材质而定。在成型过程中，若所施压力达到计算压力后，如果直边不明显，过度圆弧不够标准，还可继续加压，直到形状完全符合要求时为止，此外当坯件与圆环板的材质不同，焊接性能较差或焊结难于保证两者之间的抗拉强度及密封性时，可在腔体的锥形筒坯件的上部加设一抱箍，既防止焊缝拉裂，亦可保证大端的直径精度。锥形筒坯件的小端既可采用直接与金属筒焊接，亦可通过法兰盘等机械密封方式与金属圆筒联接；当采用法兰盘密封联接时，坯件或直接焊接于法兰盘上，或采用螺栓加密封圈联接。而圆环板与圆筒的联接，既可采用机械密封式联接，亦可采用焊接联接。