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1、封头调研报告封头调研报告摘要：封头是石油化工、原子能到食品制药诸多行业压力容器设备中不可缺少的重要部件。封头是压力容器上的端盖，是压力容器的一个主要承压部件。封头的品质直接关系到压力容器的长期安全可靠运行。封头是构成设备的重要零部件，它与筒体连接一起构成了设备的壳体，封头和筒体可以直接焊接，形成不可拆卸的连接形式，这一连接方式的优点是连接成本低、密封性能好，不容易产生生产过程中的泄露事故。关键词：封头 加工 优缺点 生产厂家封头的分类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、球冠形封头又统称为凸型封头。运用于各种容器设
2、备，如储罐、换热器、塔、反应釜、锅炉和分离设备等。一、球形封头球形封头的制造大多都采用冲压成型，根据材料的性能来决定是用热冲压成型还是冷冲压成型。1、适用场合球形封头相比于其他类型的封头受力最好。同情况下，壁厚最小，但制造困难。球形封头一般用于大型或小型高压容器。2、生产厂家（1）泰安市岱岳区宏盛金属结构制造厂（2）孟村回族自治县昌盛封头管帽制造厂（3）天津市容通机械设备制造有限公司（4）河北封头二、椭圆封头椭圆封头由半个椭球面和一个球柱直边段组成。由于椭圆部分经线曲率平滑连续，故封头中的应力分布比较均匀。结构特性介于半球形和球形和蝶形封头之间。1、适用场合椭圆封头是应用最广与筒体等厚度焊接受
3、力仅次于半球形。椭圆封头一般用于中低压容器。2、生产厂家（1）泰安市岱岳区宏盛金属结构制造厂（2）新乡市光大机械有限公司（3）天津市容通机械设备制造有限公司（4）河北封头三、蝶形封头蝶形封头，又称带折边球形封头。由一个球面、一个某一高度的圆筒直边和连接以上两个部分的曲率半径大大小于球面半径的过渡部分组成。蝶形封头为一个连续曲面，在三部分连接处，经线曲率半径有突变，与椭圆形封头相比，应力分布不如其均匀，但加工较之容易。蝶形封头便于加工，若有球面模具，可用人工锻打成型，且可以在安装现场制造。主要缺点：球形部分、过渡区的圆弧部分及直边部分的连接处曲率半径有突变，有较大的边缘应力。1、适用场合蝶形封头
4、一般不用，只有在加工椭圆封头有困难或直径较大、压力较低的情况下才选用碟形封头。2、生产厂家（1）泰安市岱岳区宏盛金属结构制造厂（2）天津市容通机械设备制造有限公司（3）河北封头（4）广东东莞万江区冲压弯头法兰管道配件四、球冠形封头部分球面直接和筒体焊接，因此，又称为无折边球形封头，它的优点是可以降低封头的高度。1、适用场合球冠形封头多数用作端盖或用作容器中的两独立受压室的中间封头。2、生产厂家（1）泰安市岱岳区宏盛金属结构制造厂（2）天津市容通机械设备制造有限公司（3）河北封头（4）广东东莞万江区冲压弯头法兰管道配件五、锥形封头锥形封头也称为锥型封头,是一种经冲压冷热成型,外形像圆锥体的封头。
5、它一般分为有折边锥形封头和无折边锥形封头，由于锥形封头的形状并不复杂，所以锥形封头的制造较为简单。它具有一个特殊的参数就是锥角。锥形封头具有便于收集和卸除含固体物料的优点。1、适用场合锥形封头常用于各种压力容器和压力管道中。锥形封头一般只适用于常压设备，也常用于两段直径不等的筒体的连接过渡体（变径段）。受力差，仅优于平盖。2、生产厂家（1）泰安市岱岳区宏盛金属结构制造厂（2）新乡市光大机械有限公司（3）河南省巨强封头制造有限公司（4）天津市悦百库机械设备有限公司（5）河北封头六、平盖封头平盖形封头可以指焊接盲板，可分为管外焊接的平盖封头(盖板直径略大于管外径)和管内焊接的平盖封头(堵板直径略小
6、于管内径，俗称堵头)，常于压力较低的管路上。平盖形封头也可以作为法兰盖与筒体法兰连接。平盖封头又可按封头有无折边分为无折边平盖封头和有折边平盖封头。在（R/) 和Pc相同的情况下，圆平板中的应力要比凸形、锥形封头中的应力大得多，承载所需的厚度也大得多。1、适用场合平盖封头常用于人孔盖、手孔盖和高压容器。2、生产厂家（1）泰安市岱岳区宏盛金属结构制造厂（2）天津市容通机械设备制造有限公司（3）河北封头（4）武汉市林美封头制造有限公司封头加工方法依据封头的类型、规格、材质，可采用整体板或拼板经冷冲压、热冲压、冷旋压、热旋压、冷卷、热卷等方法形成；也可分瓣成形后再拼焊成封头。一、冲压冲压是靠压力机和
7、模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件（冲压件）的成形加工方法。冲压和锻造同属塑性加工（或称压力加工），合称锻压。冲压的坯料主要是热轧和冷轧的刚板和钢带。冲压加工是借助于常规或专用冲压设备的动力，使板料在模具里直接受到变形力并进行变形，从而获得一定形状,尺寸和性能的产品零件的生产技术。板料，模具和设备是冲压加工的三要素。按冲压加工温度分为热冲压和冷冲压。前者适合变形抗力高，塑性较差的板料加工；后者则在室温下进行，是薄板常用的冲压方法。它是金属塑性加工（或压力加工）的主要方法之一，也隶属于材料成型工程技术。 冲压所使用的模具称为冲压模具，简称
8、冲模。冲模是将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。1、冲压的优点与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。主要表现如下。 （1）冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。这是因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，普通压力机的行程次数为每分钟可达几十次，高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可能得到一个
9、冲件。 （2）冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,具有“一模一样”的特征。 （3）冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。 （4）冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。 由于冲压具有如此优越性，冲压加工在国民经济各个领域应用范围相当广泛。例如，在宇航，航空，军工，机械，农机，电子，信息，铁道，邮电，交通，化工，医疗器具，日用电器及轻
10、工等部门里都有冲压加工。 但是，冲压加工所使用的模具一般具有专用性，有时一个复杂零件需要数套模具才能加工成形，且模具制造的精度高，技术要求高，是技术密集形产品。所以，只有在冲压件生产批量较大的情况下，冲压加工的优点才能充分体现，从而获得较好的经济效益的。2、冲压的缺点冲压加工也存在着一些问题和缺点。主要表现在冲压加工时产生的噪音和振动两种公害，而且操作者的安全事故时有发生。不过，这些问题并不完全是由于冲压加工工艺及模具本身带来的，而主要是由于传统的冲压设备及落后的手工操作造成的。随着科学技术的进步，特别是计算机技术的发展，随着机电一体化技术的进步，这些问题一定会尽快而完善的得到解决。在每分钟生
11、产数十、数百件冲压件的情况下，在短暂时间内完成送料、冲压、出件、排废料等工序，常常发生人身、设备和质量事故。因此，冲压中的安全生产是一个非常重要的问题。 二、旋压旋压是一种成形金属空心回转体件的工艺方法。在坯料随模具旋转或旋压工具绕坯料旋转中，旋压工具与坯料相对进给，从而使坯料受压并产生连续、逐点的变形。包含普通旋压和变薄旋压(即强力旋压)。 旋压原理旋压是板坯与芯模共同旋转，由辊轮进给并施加压力，使板坯紧贴芯模逐点局部变形的冲压成形工艺（见图旋压原理）。旋压可制造各种轴对称旋转体零件，如扬声器、弹体、高压容器封头、铜锣；也可用于气瓶收口、筒坯成形等。旋压的特点是：用很小的变形力可成形很大的工
12、件；使用设备比较简单，中小尺寸的薄板件可用普通车床旋压；模具简单，只需要一块芯模，材质要求低。旋压适用于小批生产,因其只能加工旋转体零件,局限性较大，生产率低。旋压可用专门机械，采用仿形旋压和数字控制旋压。在旋压成形的同时使板厚减薄的工艺称为变薄旋压,又称强力旋压,多用于加工锥形件、薄壁的管形件等，也可用以旋压大直径的深筒，再剖开后制成平板。 旋压是将平板或空心坯料固定在旋压机的模具上，在坯料随机床主轴转动的同时，用旋轮或赶棒加压于坯料，使之产生局部的塑性变形。在旋轮的进给运动和坯料的旋转运动共同作用下，使局部的塑性变形逐步地扩展到坯料的全部表面，并紧贴于模具，完成零件的旋压加工。 1、旋压的
13、优点旋压加工的优点是设备和模具都比较简单（没有专用的旋压机时可用车床代替），除可成形如圆筒形、锥形、抛物面形成或其它各种曲线构成的旋转体外，还可加工相当复杂形状的旋转体零件。缺点是生产率较低，劳动强度较大，比较适用于试制和小批量生产。随着飞机、火箭和导弹的生产需要，在普通旋压的基础上，又发展了变薄旋压（也称强力旋压）。2、旋压的缺点旋压的主要缺点是成本相对较高、工序相对复杂。参考文献：（1） 周大军主编.化工工艺制图.北京：化学工业出版社，2005.6（2） 国家标准化管理委员会.压力容器用封头，2005（3） 孔令伟，钢制压力容器椭圆封头的加工，集装箱化.2004.8（4） 钢制压力容器用封头（JBT4746-2002）- 8 -
