CN107443018A - 一种压力容器罐生产设备及生产方法 - Google Patents

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D51/00—Making hollow objects
    • B21D51/16—Making hollow objects characterised by the use of the objects
    • B21D51/24—Making hollow objects characterised by the use of the objects high-pressure containers, e.g. boilers, bottles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Abstract

本发明公开了一种压力容器罐生产设备及生产方法。它包括用于对筒形结构的坯料进行挤压成型的上模和下模，上模具有能够对坯料上部形成球形表面的球形内表面，下模具有与上模内表面配合的外表面，坯料竖直安置在上模下方并使其顶部开口正对上模的内部边缘，所述下模伸入到坯料中部且下模的中心正对上模的中心。采用上述生产设备和方法后，形成的压力容器罐只有上下两部分构成，不再需要对传统中两个半球面与筒体分别进行焊接也不再需要通过其它成型设备对半球面进行成型剪切，由此不但减少了焊缝，而且减少了生产工艺步骤，其合理的成型工艺方法，使制成的压力容器罐耐压性能非常好，实际应用中也达到了非常高的耐压要求，具有很好的推广使用价值。

Description

一种压力容器罐生产设备及生产方法
技术领域
本发明涉及一种压力罐的生产技术，具体地说是一种压力容器罐生产设备及生产方法。
背景技术
众所周知，现有的压力容器罐由位于上部的半球状的上段、位于中部的筒形结构的中段以及位于下部的半球状的下段三部分构成，三部分之间通过焊接固定为形成一个压力容器罐整体，形成的压力容器罐的顶部还需要开口并焊接法兰，传统的这种结构在生产制造过程中，首先需要通过成型设备对上段和下段进行成型，成型后对边缘切除多余材料形成半球状结构，然后通过一块板材卷绕成筒状，整圆后焊接成筒体结构，最后再将三部分依次焊接起来，由此可见，现有的这种制造方法在生产制造过程中生产工艺比较复杂，焊缝也比较多，对容器的耐压性能不容易保证，往往需要比较厚的钢板才能达到比较高的耐压的要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种焊缝少、生产工艺简单且耐压性能高的压力容器罐生产设备及生产方法。
为了解决上述技术问题，本发明的压力容器罐生产设备，包括用于对筒形结构的坯料进行挤压成型的上模和下模，上模具有能够对坯料上部形成球形表面的球形内表面，下模具有与上模内表面配合的外表面，坯料竖直安置在上模下方并使其顶部开口正对上模的内部边缘，所述下模伸入到坯料中部且下模的中心正对上模的中心，所述上模的顶部设置有能够驱动上模垂直升降的升降驱动机构。
所述上模的顶部还设置有能够使上模旋转的旋转驱动机构。
所述上模和下模之间设置有位于坯料两侧的加热装置。
所述下模包括半球状的顶模以及安装在顶模底部的支撑柱。
所述上模的内表面设置有内凹的凹腔，所述下模的顶部设置有外凸的凸起，所述凹腔和凸起配合能够形成坯料顶部的开口。
一种采用上述压力容器罐生产设备的压力容器罐生产方法，包括以下步骤：
A、将矩形的钢板卷绕形成筒形结构的坯料，将坯料竖直放置在上模和下模之间并使坯料顶部开口正对上模的内部边缘，同时使下模伸入到坯料内部；
B、驱动旋转驱动机构和升降驱动机构使上模旋转并垂直升降利用上模和下模之间的配合对坯料进行挤压；
C、在成型过程中，上模的旋转使坯料受热软化，与此同时坯料的顶部通过挤压形成与上模和下模内外表面配合的球形表面；
D、成型后，坯料顶部挤压成型的球形表面中心直接形成用于安装法兰的顶部开口；
E、将坯料形成具有球形表面的半成品后，更换另外一块坯料重复上述操作形成另外一块半成品；
F、将两块半成品进行焊接形成成品的压力容器罐。
所述成型过程中，启动加热装置，通过位于坯料两侧的加热装置对坯料进行加热。
采用上述的压力容器罐生产设备和生产方法后，将由钢板卷绕形成筒形结构的坯料通过上模和下模挤压直接形成具有顶部球面的半成品，将两个半成品进行焊接后直接形成成品的压力容器罐，由此形成的压力容器罐只有上下两部分构成，不再需要对传统中两个半球面与筒体分别进行焊接也不再需要通过其它成型设备对半球面进行成型剪切，由此不但减少了焊缝，而且减少了生产工艺步骤，其合理的成型工艺方法，使制成的压力容器罐耐压性能非常好，实际应用中也达到了非常高的耐压要求，具有很好的推广使用价值。
附图说明
图1为本发明中压力容器罐生产设备的结构示意图；
图2为本发明中压力容器罐的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明的压力容器罐生产设备及生产方法作进一步详细说明。
如图所示，本发明的压力容器罐生产设备，包括用于对有钢板卷绕形成的筒形结构的坯料1进行挤压成型的上模2和下模3，上模2具有能够对坯料上部形成球形表面的球形内表面4，下模3具有与上模内表面配合的外表面5，上模2的内表面设置有内凹的凹腔9，下模3的顶部设置有外凸的凸起10，凹腔9和凸起10配合能够形成坯料顶部的开口11；由图1可见，下模3包括半球状的顶模7以及安装在顶模底部的支撑柱8；坯料1竖直安置在上模下方并使其顶部开口正对上模的内部边缘，下模3伸入到坯料中部且下模的中心正对上模的中心，上模2的顶部设置有能够驱动上模垂直升降的升降驱动机构；由此通过上下模挤压直接形成具有顶部球面的半成品，将两个半成品进行焊接后直接形成成品的压力容器罐，由图2可见，形成成品的压力容器罐仅仅具有两半半成品合成后形成的中间一道水平焊缝12以及卷绕成筒形坯料的竖直焊缝13。
进一步地，所说的上模2的顶部还设置有能够使上模旋转的旋转驱动机构，由此在成型过程中可以通过旋转驱动机构驱动上模旋转，从而通过上模的高速旋转，高速旋转摩擦使坯料受热软化，然后通过上模对边缘施加压力直接挤压变形形成贴附到上模和下模内外表面上的球面状结构，上模2和下模3之间设置有位于坯料两侧的加热装置6。
一种采用上述压力容器罐生产设备的压力容器罐生产方法，包括以下步骤：
A、将矩形的钢板卷绕形成筒形结构的坯料，将坯料竖直放置在上模和下模之间并使坯料顶部开口正对上模的内部边缘，同时使下模伸入到坯料内部；
B、驱动旋转驱动机构和升降驱动机构使上模旋转并垂直升降利用上模和下模之间的配合对坯料进行挤压；
C、在成型过程中，上模的旋转使坯料受热软化，与此同时坯料的顶部通过挤压形成与上模和下模内外表面配合的球形表面；
D、成型后，坯料顶部挤压成型的球形表面中心直接形成用于安装法兰的顶部开口（不必再另外开口），凹腔9和凸起10的外径大小决定了开口大小，然后在开口处直接安装法兰即可；
E、将坯料形成具有球形表面的半成品后，更换另外一块坯料重复上述操作形成另外一块半成品；
F、将两块半成品进行焊接形成成品的压力容器罐。
其中，在成型过程中，可以启动加热装置，通过位于坯料两侧的加热装置对坯料进行加热。

Claims (7)

1.一种压力容器罐生产设备，其特征在于：包括用于对筒形结构的坯料（1）进行挤压成型的上模（2）和下模（3），所述上模（2）具有能够对坯料上部形成球形表面的球形内表面（4），所述下模（3）具有与上模内表面配合的外表面（5），所述坯料（1）竖直安置在上模下方并使其顶部开口正对上模的内部边缘，所述下模（3）伸入到坯料中部且下模的中心正对上模的中心，所述上模（2）的顶部设置有能够驱动上模垂直升降的升降驱动机构。
2.按照权利要求1所述的压力容器罐生产设备，其特征在于：所述上模（2）的顶部还设置有能够使上模旋转的旋转驱动机构。
3.按照权利要求1或2所述的压力容器罐生产设备，其特征在于：所述上模（2）和下模（3）之间设置有位于坯料两侧的加热装置（6）。
4.按照权利要求3所述的压力容器罐生产设备，其特征在于：所述下模（3）包括半球状的顶模（7）以及安装在顶模底部的支撑柱（8）。
5.按照权利要求4所述的压力容器罐生产设备，其特征在于：所述上模（2）的内表面设置有内凹的凹腔（9），所述下模（3）的顶部设置有外凸的凸起（10），所述凹腔（9）和凸起（10）配合能够形成坯料顶部的开口（11）。
6.一种采用权利要求1-5之一所述压力容器罐生产设备的压力容器罐生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、将矩形的钢板卷绕形成筒形结构的坯料，将坯料竖直放置在上模和下模之间并使坯料顶部开口正对上模的内部边缘，同时使下模伸入到坯料内部；
B、驱动旋转驱动机构和升降驱动机构使上模旋转并垂直升降利用上模和下模之间的配合对坯料进行挤压；
C、在成型过程中，上模的旋转使坯料受热软化，与此同时坯料的顶部通过挤压形成与上模和下模内外表面配合的球形表面；
D、成型后，坯料顶部挤压成型的球形表面中心直接形成用于安装法兰的顶部开口；
E、将坯料形成具有球形表面的半成品后，更换另外一块坯料重复上述操作形成另外一块半成品；
F、将两块半成品进行焊接形成成品的压力容器罐。
7.按照权利要求6所述的压力容器罐生产方法，其特征在于：所述成型过程中，启动加热装置，通过位于坯料两侧的加热装置对坯料进行加热。
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