[發明專利]一種深拉成型簡單壓力容器深拉工藝

在審

• 申請號: 201911362787.5
• 申請日: 2019-12-26
• 公開（公告）號: CN111299970A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 蘇文獻;馮瀟;劉志闊;徐璐雯;李波;李澤秋
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;B21D22/22;G06F30/17;G06F30/23;G06F111/04;G06F111/06;G06F119/18
• 代理公司: 上海邦德專利代理事務所(普通合伙) 31312
• 代理人: 余昌昊

本發明提出一種深拉成型簡單壓力容器深拉工藝，本發明的深拉成型簡單壓力容器深拉工藝采用了直接將深拉成型后帶直邊段的封頭直接進行對接環焊，突破了一般簡單壓力容器將上下兩個封頭和筒體進行環焊的步驟，將兩道環焊縫縮減至一道環焊縫，降低了焊接損壞的概率。同時，容器不存在由于卷板成型且有縱向焊縫的筒節，安全性能大大提高，提高了生產效率，降低了生產成本。由于采用了有限元技術優化工藝設計，對工藝參數進行優化，使得工藝更佳的精準，避免殘次品的產生，使得單個產品的設計周期下降，減少了設備的調試時間，提高了深拉成型的質量。

技術領域

本發明涉及壓力容器制備技術領域，尤其涉及一種深拉成型簡單壓力容器深拉工藝。

背景技術

簡單壓力容器通常是批量生產的壓力容器。TSG21-2016《固定式壓力容器安全技術監察規程》和NB/T47052-2016《簡單壓力容器》都規定了設計方法分為計算方法和試驗方法。計算方法是：容器受壓元件的壁厚按照GB150.3相應章節規則設計的方法；試驗方法是：容器的筒體、凸形封頭、平蓋等主要受壓元件保證強度要求的壁厚采用容器實物樣品進行爆破試驗來確定的方法。目前，國內簡單壓力容器的設計都是大多采用計算方法。

本發明涉及到一種簡單壓力容器的加工制造工藝，一般過程是，先通過深拉成型直邊段較大的封頭，然后采用環焊縫對接而成。封頭的深拉采用沖壓成形工藝，用模具在沖壓設備上一次深拉較大直邊段的封頭，目前，應用深拉技術是實現簡單壓力容器產品的設計制造輕型化、降低成本，增強企業競爭能力一個好辦法。現有的深拉設計方法一般是根據經典的材料力學理論，結合經驗，并且變形多次加工試驗，尋找到最佳的參數組合進行設計。顯然這樣的設計方法無法得到真正的最優解，并且其設計過程繁雜。事實上，深拉工藝參數的設計是一個復雜設計問題。影響深拉效果的設計參數種類繁多。如何綜合考慮設計目標和設計效率，得到我們要求的深拉件是在實際應用中必須解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于提出一種提高深拉成型質量，降低生產成本，提高生產效率的深拉成型簡單壓力容器深拉工藝。

為達到上述目的，本發明提出一種深拉成型簡單壓力容器深拉工藝，包括以下步驟：

步驟1：通過計算機軟件建立優化設計方法對深拉工藝參數進行優化；

步驟2：裁剪毛坯；

步驟3：將所述毛坯置于液壓機上進行深拉，成型封頭；

步驟4：切除封頭的多余部分；

步驟5：將兩個封頭的直邊段對接，進行環焊；

步驟6：對焊接后的所述封頭進行檢測；

步驟7：刷漆入庫。

優選的，在步驟1中，包括以下步驟：

步驟1.1：確定深拉設計參數的初始值；

步驟1.2：建立沖頭、壓邊圈、凹模和毛坯的三維幾何模型；

步驟1.3：確定深拉工藝優化的目標函數；

步驟1.4：設定設計參數和狀態變量的變量范圍；

步驟1.5：使用有限元分析軟件，畫好網格后設置約束和載荷，進行結構優化分析；

步驟1.6：判斷目標函數是否滿足條件，若不滿足則修改設計變量重新進行優化分析；

步驟1.7：判斷是否滿足約束條件，若不滿足則修改設計變量重新進行優化分析；

步驟1.8：直至目標函數收斂并且滿足約束條件，得到最優深拉工藝參數。

優選的，在步驟1中，所述深拉工藝參數包括凹模圓角半徑、深拉模之間的間隙和壓邊力。