橢圓封頭是壓力容器制造中的主要零件。橢圓封頭的成型一般采用壓制成型,通常有熱壓與冷壓,無論采用哪種方式,都必須事先正確確定橢圓封頭坯料的尺寸。橢圓封頭坯料尺寸的正確與否直接影響橢圓封頭的壓制質(zhì)量。
橢圓封頭坯料尺寸的確定方法有多種,的方法是等面積法,因為金屬在壓延后的體積不變,同時金屬板料在壓制前后厚度變化又很小,雖然零件有局部變薄或有局部變厚,但是可以互相抵消,所以板料在壓延前后的面積相等,即坯料的面積等于成形零件的面積。 橢圓封頭毛坯尺寸的確定除用等面積法外,還有周長法及經(jīng)驗計算等。周長法是基于這樣的假設(shè),即毛坯直徑等于封頭徑向截面的中和軸周長,板料徑向中和軸長度在壓延前后沒有變化。經(jīng)驗計算公式是生產(chǎn)實踐的經(jīng)驗積累。
1:公式法。利用數(shù)學(xué)橢圓公式先計算出焦點,展開時,在焦點上釘上釘子,用細(xì)鋼絲繞在兩個釘子上,與短軸端點形成一個三角形,就可以畫出標(biāo)準(zhǔn)的橢圓形。
2:CAD制圖法。利用CAD制圖軟件畫出1:1的標(biāo)準(zhǔn)橢圓,首先在CAD上做一條直線,直線長為橢圓封頭的外徑D,并做此直線的中線i, 在查表的除封頭的總高,然后做一條直線平行外徑于D(與中線交與A點),然后查表的出直邊,以直邊高的兩端點為橢圓長軸端點,以A點為短軸端點畫橢圓,然后刪除多余線條。
橢圓形封頭與碟形封頭無嚴(yán)格區(qū)分的標(biāo)準(zhǔn)(見文獻(xiàn)[1~3]) ,還是直接坦言近似橢圓形封頭可等效代替2∶1橢圓形封頭的(見文獻(xiàn)[4~7]) ,有一條共同的依據(jù):無論按什么成形原理和加工方法制造的成形封頭,只要終的內(nèi)樣板檢查結(jié)果在GB1 5 0—1 998標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的2∶1橢圓形封頭允許的偏差范圍內(nèi),那么該成形封頭都屬于2∶1橢圓形封頭而無需增加壁厚,可見允許偏差在可等效代替之說中占據(jù)著何等重要的地位。