一種異形封頭制造及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種封頭制造技術(shù)，特別是一種異形封頭制造及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，制造常規(guī)封頭的壓力機(jī)，一般是指單動(dòng)或者雙動(dòng)油壓機(jī)、氣壓機(jī)、水壓機(jī)或機(jī)械式壓力機(jī);主要是壓制5米以下的、兩層以下的橢圓封頭、碟形封頭、錐形封頭、大小口、偏心錐、球冠形封頭等;然而，隨著科技進(jìn)步、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、新材料出現(xiàn)和安全法規(guī)的完善與強(qiáng)化以及新產(chǎn)品、新技術(shù)、新工藝、新方法的不斷應(yīng)用，異形封頭產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生，例如:天然氣、醚類、苯類等高危液體、易燃易爆液體和有毒有害液體的運(yùn)輸或存儲(chǔ)罐體的封頭產(chǎn)品；不但要求封頭承壓，而且還要起到釋放罐內(nèi)壓力的緩沖作用，原因是氣體或液體膨脹系數(shù)大，物理或化學(xué)穩(wěn)定性差，常規(guī)的制造封頭技術(shù)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代要求的高度安全、高度可靠的具有吸收氣體或液體膨脹功能的異形封頭制造技術(shù)；因此，薄壁、特材、超大型草帽式三層異形封頭產(chǎn)品便應(yīng)運(yùn)而生，而常規(guī)的壓力機(jī)設(shè)備又不能滿足草帽式三層異形封頭產(chǎn)品的制造要求;因此，采用常規(guī)設(shè)備制造異形封頭存在以下缺陷和不足。
[0003]1、封頭產(chǎn)品不具備緩沖功能。
[0004]2、無(wú)法實(shí)現(xiàn)異形封頭的一次壓制成型技術(shù)。
[0005]3、人工修復(fù)鼓包褶皺點(diǎn)，采用火烤和大錘砸的人工方法，并且在修復(fù)點(diǎn)周圍，會(huì)發(fā)生材質(zhì)劣化和擊打點(diǎn)的減薄量增加，影響封頭產(chǎn)品質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了避免上述技術(shù)中存在的缺點(diǎn)和不足之處，本發(fā)明的目的是要設(shè)計(jì)一種可使封頭具有一定形狀變形而增大封頭容積的產(chǎn)品或具有一定伸縮空間的彈性的可變形封頭產(chǎn)品，使產(chǎn)品即可一次壓制成型，又可縮短加工周期，提高生產(chǎn)效率，表面質(zhì)量好的封頭產(chǎn)品。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種異形封頭制造，主要包括多動(dòng)壓機(jī)、多動(dòng)模具、封頭板坯、異形封頭毛坯、異形封頭整形組件、墊片;所述的多動(dòng)壓機(jī)包括壓邊頂桿、拉環(huán)頂桿、主砧頭頂桿、底座、頂出缸、壓機(jī)立柱、機(jī)頭、壓邊油缸、拉環(huán)油缸、主油缸、壓邊砧頭、拉環(huán)砧頭、主砧頭;所述的多動(dòng)模具包括上模具和下模具;所述的上模具還包括:壓邊模具、拉環(huán)模具、主模具;所述的底座分別連接設(shè)備基礎(chǔ)、壓機(jī)立柱、下模具、頂出缸;所述的頂出缸活塞桿和異形封頭毛坯連接;所述的壓機(jī)立柱和機(jī)頭連接;所述的機(jī)頭分別連接壓邊油缸、拉環(huán)油缸、主油缸;所述的壓邊油缸活塞桿和壓邊砧頭連接，壓邊砧頭和壓邊頂桿連接，壓邊頂桿和壓邊模具連接;所述的拉環(huán)油缸活塞桿和拉環(huán)砧頭連接，拉環(huán)砧頭和拉環(huán)頂桿連接，拉環(huán)頂桿和拉環(huán)模具連接;所述的主油缸的活塞桿和主砧頭連接，主砧頭和主砧頭頂桿連接，主砧頭頂桿和主模具連接；
所述的異形封頭整形組件包括墊片、鼓包褶皺點(diǎn)、上面、下面;所述的墊片包括上墊板、下墊板;所述的上墊板采用鈉基潤(rùn)滑脂和拉環(huán)模具粘接，粘接位置在鼓包褶皺點(diǎn)的上面;所述的下墊板采用鈉基潤(rùn)滑脂和下模具粘接，粘接位置在鼓包褶皺點(diǎn)的下面。
[0008]一種異形封頭的制造方法，包括以下步驟:
A、準(zhǔn)備步驟:
1、多動(dòng)壓機(jī)調(diào)整:首先，根據(jù)封頭板坯的材質(zhì)、厚度計(jì)算主油缸、拉環(huán)油缸、壓邊油缸的壓力和保壓時(shí)間；然后從人機(jī)界面中輸入主油缸、拉環(huán)油缸、壓邊油缸的壓力值、保壓時(shí)間和運(yùn)行速度以及多動(dòng)壓機(jī)保壓程序與多動(dòng)壓機(jī)保壓時(shí)間；其次，再在人機(jī)界面中輸入主油缸、拉環(huán)油缸、壓邊油缸動(dòng)作的先后順序和間隔時(shí)間；其三，在人機(jī)界面中調(diào)試頂出缸的動(dòng)作，是否安全可靠、動(dòng)作靈敏;最后，多動(dòng)壓機(jī)模擬運(yùn)行設(shè)定值是否準(zhǔn)確無(wú)誤，并將多動(dòng)壓機(jī)用手動(dòng)方式將各運(yùn)動(dòng)副調(diào)整到原始位置待用；
2、多動(dòng)模具安裝:選取待壓制的異形封頭多動(dòng)模具和多動(dòng)壓機(jī)用偏心螺栓連接，并通過(guò)偏心螺栓調(diào)整壓邊模具、拉環(huán)模具、主模具、下模具和多動(dòng)壓機(jī)同軸；
3、封頭板坯下料:首先，按照?qǐng)D紙要求，將小于封頭板坯的板材，進(jìn)行拼接、組焊，使其成為一個(gè)大于封頭板坯的整體板材;其次，將整體板材進(jìn)行熱處理加工，使其成為符合圖紙要求的整體板材;最后，將整體板材切割成符合圖紙要求的封頭板坯待用；
B、異形封頭毛坯壓制步驟:經(jīng)步驟A準(zhǔn)備步驟完成后，進(jìn)入到異形封頭毛坯壓制步驟B;首先，用叉車將封頭板坯放入到上模具和下模具之間；然后在人機(jī)界面上開(kāi)啟自動(dòng)壓制毛坯按鈕，此時(shí)，多動(dòng)壓機(jī)會(huì)按照預(yù)先輸入的動(dòng)作順序和主油缸、拉環(huán)油缸、壓邊油缸的運(yùn)行速度、壓力值、保壓時(shí)間、時(shí)間間隔以及多動(dòng)壓機(jī)保壓程序與多動(dòng)壓機(jī)保壓時(shí)間、自動(dòng)運(yùn)行；其順序?yàn)?
1、封頭板坯定位:壓邊油缸按照設(shè)定的運(yùn)行速度用活塞桿帶動(dòng)壓邊砧頭、壓邊頂桿和壓邊模具向下模具方向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)壓邊模具與封頭板坯接觸時(shí)，壓邊油缸的液壓系統(tǒng)壓力值會(huì)升高，同時(shí)，壓邊油缸的液壓系統(tǒng)壓力傳感器將升高的壓力值信號(hào)傳送到PLC中與設(shè)定的壓邊油缸壓力值進(jìn)行比較，當(dāng)壓邊油缸壓力值信號(hào)小于設(shè)定的壓邊油缸壓力值時(shí)，壓邊油缸繼續(xù)向下模具方向運(yùn)動(dòng)，并使封頭板坯繼續(xù)按照壓邊模具和下模具的模具形狀塑性變形;如果壓邊油缸壓力值信號(hào)等于或大于設(shè)定的壓邊油缸壓力值時(shí)，PLC會(huì)同時(shí)觸發(fā)壓邊油缸的保壓程序和3秒鐘時(shí)間間隔后觸發(fā)主油缸向下模具方向運(yùn)行程序;這時(shí)，封頭板坯定位完成，封頭板坯的塑性變形形狀與壓邊模具和下模具的模具形狀完全貼合或吻合，并開(kāi)始啟動(dòng)壓邊油缸保壓程序，壓邊油缸的保壓程序是循環(huán)持續(xù)的，一旦3秒鐘的時(shí)間間隔觸發(fā)主油缸向下模具方向運(yùn)行程序啟動(dòng)后，即使PLC檢測(cè)到壓邊油缸液壓系統(tǒng)的壓力值信號(hào)小于設(shè)定的壓邊油缸壓力值，也不會(huì)影響主油缸向下模具方向運(yùn)行，而是由PLC自動(dòng)將壓邊油缸的壓力調(diào)整到設(shè)定的壓邊油缸壓力值上;此時(shí)，PLC會(huì)自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到封頭板坯的拉伸程序；
2、封頭板坯拉伸:經(jīng)程序I將封頭板坯定位完成后，進(jìn)入到封頭板坯拉伸程序2;當(dāng)PLC觸發(fā)主油缸向下模具方向運(yùn)行時(shí)，主油缸延遲3秒鐘后，會(huì)按照設(shè)定的運(yùn)行速度向下模具方向運(yùn)行，同時(shí)，主油缸的液壓系統(tǒng)壓力傳感器將升高的壓力值信號(hào)傳送到PLC中與設(shè)定的主油缸壓力值進(jìn)行比較，當(dāng)主油缸壓力值信號(hào)小于設(shè)定的主油缸壓力值時(shí)，主油缸繼續(xù)向下模具方向運(yùn)動(dòng)，并使封頭板坯繼續(xù)按照主模具的形狀拉伸變形;如果主油缸壓力值信號(hào)等于或大于設(shè)定的主油缸壓力值時(shí)，PLC同時(shí)觸發(fā)主油缸的保壓程序和3秒鐘時(shí)間間隔觸發(fā)拉環(huán)油缸向下模具方向運(yùn)行程序;這時(shí)，封頭板坯拉伸完成，封頭板坯的變形形狀與主模具的形狀完全貼合或吻合，并開(kāi)始啟動(dòng)主油缸保壓程序;此時(shí)，PLC會(huì)自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到封頭板坯的整形程序； 3、封頭板坯整形:經(jīng)程序I將封頭板坯定位和程序2將封頭板坯拉伸完成后，進(jìn)入到封頭板坯整形程序3;當(dāng)PLC觸發(fā)拉環(huán)油缸向下模具方向運(yùn)行時(shí)，拉環(huán)油缸延遲3秒鐘后，會(huì)按照拉環(huán)油缸設(shè)定的運(yùn)行速度向下模具方向運(yùn)行，同時(shí)，拉環(huán)油缸的液壓系統(tǒng)壓力傳感器將升高的壓力值信號(hào)傳送到PLC中與設(shè)定的拉環(huán)油缸壓力值進(jìn)行比較，當(dāng)拉環(huán)油缸壓力值信號(hào)小于設(shè)定的拉環(huán)油缸壓力值時(shí)，拉環(huán)油缸繼續(xù)向下模具方向運(yùn)動(dòng)，并使封頭板坯繼續(xù)按照拉環(huán)油缸和下模具的形狀壓制、拉伸變形；如果拉環(huán)油缸壓力值信號(hào)等于或大于設(shè)定的拉環(huán)油缸壓力值時(shí)，PLC會(huì)同時(shí)觸發(fā)拉環(huán)油缸的保壓程序和觸發(fā)多動(dòng)壓機(jī)保壓運(yùn)行程序;這時(shí)，封頭板坯整形完成，封頭板坯的壓制、拉伸形狀與拉環(huán)油缸和下模具的模具形狀完全貼合或吻合;此時(shí)，PLC會(huì)自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到封頭板坯的多動(dòng)壓機(jī)保壓程序；
4、封頭板坯保壓:經(jīng)程序I將封頭板坯定位、程序2將封頭板坯拉伸和程序3將封頭板坯整形完成后，進(jìn)入到多動(dòng)壓機(jī)保壓程序4;當(dāng)PLC觸發(fā)多動(dòng)壓機(jī)保壓程序時(shí)，多動(dòng)壓機(jī)的保壓程序是循環(huán)持續(xù)的，一旦多動(dòng)壓機(jī)保壓程序和保壓時(shí)間啟動(dòng)后，即使PLC檢測(cè)到主油缸、拉環(huán)油缸、壓邊油缸液壓系統(tǒng)的壓力值信號(hào)小于設(shè)定的主油缸、拉環(huán)油缸、壓邊油缸壓力值，也不會(huì)影響多動(dòng)壓機(jī)的保壓運(yùn)行，而是由PLC自動(dòng)將主油缸、拉環(huán)油缸、壓邊油缸的壓力調(diào)整到設(shè)定的主油缸、拉環(huán)油缸、壓邊油缸壓力值上；當(dāng)多動(dòng)壓機(jī)保壓時(shí)間未達(dá)到設(shè)定值的多動(dòng)壓機(jī)保壓時(shí)間時(shí)，多動(dòng)壓機(jī)繼續(xù)保壓;如果多動(dòng)壓機(jī)達(dá)到設(shè)定值的多動(dòng)壓機(jī)保壓時(shí)間時(shí)，PLC觸發(fā)主油缸、拉環(huán)油缸、壓邊油缸按照順序返回原點(diǎn)命令;此時(shí)，封頭板坯保壓完成，進(jìn)入到順序返回原點(diǎn)命令；
5、順序返回原點(diǎn):經(jīng)程序4將封頭板坯保壓完成后，進(jìn)入到順序返回原點(diǎn)程序5;PLC首先觸發(fā)主油缸返回原點(diǎn)命令，于是主油缸的活塞桿帶動(dòng)壓邊砧頭、壓邊頂桿和壓邊模具向機(jī)頭方向運(yùn)動(dòng)；當(dāng)主油缸的活塞桿觸發(fā)到主油缸的原位開(kāi)關(guān)時(shí)，主油缸的原位開(kāi)關(guān)向PLC發(fā)出主油缸回到原點(diǎn)信號(hào)，這時(shí)，PLC關(guān)閉主油缸運(yùn)行命令，并同時(shí)觸發(fā)拉環(huán)油缸返回原點(diǎn)命令，當(dāng)PLC檢測(cè)到拉環(huán)油缸返回到原點(diǎn)信號(hào)后，關(guān)閉拉環(huán)油缸運(yùn)動(dòng)行令，并觸發(fā)壓邊油缸返回原點(diǎn)命令，當(dāng)壓邊油缸返回原點(diǎn)后，觸發(fā)頂出缸頂出命令;此時(shí)，順序返回原點(diǎn)結(jié)束；
6、熱處理