本发明专利技术公开了一种大型薄壁封头一次成形装置及其加工工艺，包括底座，所述底座的顶部外侧固定安装有支撑架，所述支撑架的顶部安装有冲压机构，所述底座的顶部内侧固定安装有配合底座，所述配合底座的两侧分别安装有电控夹持器，所述冲压机构包括输出气缸，所述输出气缸的输出端传动连接有输出连杆，所述输出连杆的末端固定安装有冲头，所述配合底座包括支撑台，所述支撑台的中心固定安装有配合凹模，所述配合凹模的顶部设置有安装边成形槽，所述支撑台的底部开设有激光输出器，所述激光输出器的输出端位于配合凹模的底部中心，本发明专利技术，具有提高封头后续安装稳定性和降低封头成形过程中所产生褶皱的特点。程中所产生褶皱的特点。程中所产生褶皱的特点。
【技术实现步骤摘要】
一种大型薄壁封头一次成形装置及其加工工艺
[0001]本专利技术涉及封头成形
，具体为一种大型薄壁封头一次成形装置及其加工工艺。
技术介绍
[0002]大型压力容器封头的整体成形工艺是目前最为常见的一种制备工艺，利用金属的塑性性能，板料在模具和成形设备的作用下进行加工成形，从而产生不可逆转的塑性形变。
[0003]而现有的大型薄壁封头一次成形装置在对封头进行成形时，冲压力和压边力对封头成形效果会产生一定的影响，不同的冲压速度、冲压力和压边力，在封头成形过程中可能会引起褶皱等问题，而在拉深成形中是否会产生褶皱，主要受以下几个因素影响：(1)板材的径厚比越大，拉深变形区越能抵抗失稳，因而就越不容易褶皱。反之，板材的径厚比越小，板材越容易褶皱；(2)切向压应力的大小取决于变形程度，变形程度越大，需要流动的剩余材料越多，加工硬化越严重，则切向压应力蚀越大，越容易褶皱；(3)板材的屈强比越小，则屈服极限越小，变形区内的切向压应力也相对减小，因此板材不易褶皱；塑性应变比越大，则板材在宽度方向的变形易于厚度方向，板材易于沿平面流动，因此不容易褶皱。
[0004]成型后的封头若是存在褶皱，会对其材料强度造成一定的影响，同时在封头使用之前要对其进行渗透探伤，而存在褶皱的封头会对其渗透探伤结果造成干扰，使得操作人员的探测结果不够精确，且封头在使用前需要进行防腐涂层的喷涂，而存在褶皱的封头会对防腐涂层的喷涂造成影响，使其难以均匀的涂覆于封头的表面，影响封头的防腐性能，进而降低该封头在后续使用过程中的稳定性。
[0005]实际生产中，控制褶皱最有效的措施是采用压边圈并施加适当的压边力。使用压边装置后，板材被限制在压边圈和凹模断面间流动，稳定性增强，褶皱不容易发生。还可以在压边圈或凹模的表面增加凹凸不平的拉延筋，以增大板材流入凹模的阻力以及利用反向拉深增大板材与凹模接触面的摩擦力，来达到防止褶皱的目的。当然，压边圈的应用也带来了不利的影响，压边装置导致板材与凹模、压边圈之间的摩擦力增加，从而使得拉深力增加，增加了板材拉深破裂的倾向。因此，在不出现起皱的前提下，压边力越小越好，而顶部出现褶皱的封头在后续安装的过程中会大大降低其稳定性，同时，封头的边缘部分通常用于进行配合安装，并在安装完成后对封头整体进行固定，而封头的顶部通常用于进行密封以及承压，对于封头边缘部分的强度要求往往低于封头的顶部。
[0006]因此，设计提高封头后续安装稳定性和降低封头成形过程中所产生褶皱的一种大型薄壁封头一次成形装置及其加工工艺是很有必要的。
技术实现思路
[0007]本专利技术的目的在于提供一种大型薄壁封头一次成形装置及其加工工艺，以解决上
述
技术介绍
中提出的问题。
[0008]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种大型薄壁封头一次成形装置及其加工工艺，包括底座，所述底座的顶部外侧固定安装有支撑架，所述支撑架的顶部安装有冲压机构，所述底座的顶部内侧固定安装有配合底座，所述配合底座的两侧分别安装有电控夹持器，在该装置成形的过程中，所述冲压机构以及配合底座用于对平板原料进行成形，其中，所述冲压机构用于对平板原料施加作用力，所述配合底座用于对平板原料进行塑形，所述电控夹持器用于在平板原料成形的过程中对其进行固定。
[0009]根据上述技术方案，所述冲压机构包括输出气缸，所述输出气缸的输出端传动连接有输出连杆，所述输出连杆的末端固定安装有冲头，在该装置成形的过程中，所述输出气缸用于对驱动输出连杆进行移动，进而带动冲头沿垂直方向进行移动，对平板原料施加作用力。
[0010]根据上述技术方案，所述配合底座包括支撑台，所述支撑台的中心固定安装有配合凹模，所述配合凹模的顶部设置有安装边成形槽，所述支撑台的底部开设有激光输出器，所述激光输出器的输出端位于配合凹模的底部中心，所述配合凹模的底部为透光材质，在该装置成形的过程中，所述支撑台用于对配合凹模进行固定，所述配合凹模用于对平板原料进行限位以及塑形，所述安装边成形槽用于对封头的安装边进行塑形，所述激光输出器用于对平板原料的移动距离进行检测。
[0011]根据上述技术方案，所述电控夹持器包括固定台，所述固定台的顶部固定安装有固定架，所述固定架的外侧设置有滑槽，所述滑槽的内侧滑动连接有两组限位板，所述滑槽的上下两侧分别开设有驱动气缸，两组所述驱动气缸的输出端分别与两组限位板的外侧固定，该装置在成形的过程中，所述驱动气缸用于推动两组限位板沿滑槽进行垂直方向的移动，两组所述限位板用于对平板原料进行固定，具体地，当平板原料的两边放置于两组限位板的内侧时，两组所述限位板向内移动，对平板原料的两边施加作用力即可对平板原料进行固定。
[0012]根据上述技术方案，所述数据管理模块包括检测模块，所述检测模块电连接有判断模块，所述判断模块电连接有控制模块，所述检测模块分别与激光输出器、电控夹持器以及冲压机构电连接，用于通过激光输出器、电控夹持器以及冲压机构对平板原料的移动距离、平板原料的材料强度以及平板原料的厚度进行检测，所述判断模块用于对检测模块所检测到的数据信息进行接收，并对该数据信息进行判断，所述控制模块分别与冲压机构以及电控夹持器电连接，用于对判断模块的处理结果进行接收，并通过接收到的数据信息对冲压机构以及电控夹持器进行控制。
[0013]根据上述技术方案，所述大型薄壁封头成形的具体加工步骤为：步骤A、将待加工的平板原料放置于配合凹模的顶部，将平板原料的中心对准配合凹模的中心；步骤B、通过控制模块驱动两组驱动气缸带动两组限位板沿滑槽进行移动，对平板原料的两侧进行固定；步骤C、通过控制模块驱动输出气缸的输出端推动输出连杆沿垂直方向进行移动，带动冲头沿垂直方向向下移动，对平板原料施加作用力，对其进行固定；步骤D、检测模块通过激光输出器对平板原料的移动距离、平板原料的材料强度以
及平板原料的厚度，并将检测到的数据信息传入判断模块；步骤E、判断模块对接收到的数据信息进行分析判断，并将判断结果传入控制模块；步骤F、控制模块根据接收到的数据信息对输出气缸以及电控夹持器进行控制，对封头进行加工。
[0014]根据上述技术方案，所述步骤D中，具体的检测过程为：激光输出器沿垂直方向对平板原料的底部输出激光，对平板原料进行定位，并在平板原料移动的过程中对平板原料的移动距离进行检测；驱动气缸驱动限位板沿垂直方向进行移动时，检测模块通过冲压机构的输出功率对平板原料的材料强度进行检测，具体地，当平板原料的材料强度较高时，冲压机构推动平板原料发生形变时的输出功率也越大；在驱动气缸移动的过程中，检测模块通过限位板的移动距离对平板原料的厚度进行检测。
[0015]根据上述技术方案，所述步骤E中，具体的判断过程为：控制模块驱动冲头沿垂直方向与平板原料相接触，并推动平板原料的中心沿配合凹模进行移动时，当平板原料的底部推入配合凹模的安装边成形槽后，对平板原料的厚度以及材料强度进行判断，具体地，当平板原料的厚度高于成形后所需的壁厚且平板原料的材料强度高于封头成形后所需的标准强度本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种大型薄壁封头一次成形装置，包括底座（1），其特征在于：所述底座（1）的顶部外侧固定安装有支撑架（2），所述支撑架（2）的顶部安装有冲压机构（3），所述底座（1）的顶部内侧固定安装有配合底座（4），所述配合底座（4）的两侧分别安装有电控夹持器（5）。2.根据权利要求1所述的一种大型薄壁封头一次成形装置，其特征在于：所述冲压机构（3）包括输出气缸（6），所述输出气缸（6）的输出端传动连接有输出连杆（7），所述输出连杆（7）的末端固定安装有冲头（8）。3.根据权利要求1所述的一种大型薄壁封头一次成形装置，其特征在于：所述配合底座（4）包括支撑台（9），所述支撑台（9）的中心固定安装有配合凹模（10），所述配合凹模（10）的顶部设置有安装边成形槽（18），所述支撑台（9）的底部开设有激光输出器（11），所述激光输出器（11）的输出端位于配合凹模（10）的底部中心，所述配合凹模（10）的底部为透光材质。4.根据权利要求1所述的一种大型薄壁封头一次成形装置，其特征在于：所述电控夹持器（5）包括固定台（13），所述固定台（13）的顶部固定安装有固定架（14），所述固定架（14）的外侧设置有滑槽（15），所述滑槽（15）的内侧滑动连接有两组限位板（16），所述滑槽（15）的上下两侧分别开设有驱动气缸（17），两组所述驱动气缸（17）的输出端分别与两组限位板（16）的外侧固定。5.根据权利要求1所述的一种大型薄壁封头一次成形装置，其特征在于：包括数据管理模块，所述数据管理模块包括检测模块，所述检测模块电连接有判断模块，所述判断模块电连接有控制模块，所述检测模块分别与激光输出器（11）、电控夹持器（5）以及冲压机构（3）电连接，用于通过激光输出器（11）、电控夹持器（5）以及冲压机构（3）对平板原料的移动距离、平板原料的材料强度以及平板原料的厚度进行检测，所述判断模块用于对检测模块所检测到的数据信息进行接收，并对该数据信息进行判断，所述控制模块分别与冲压机构（3）以及电控夹持器（5）电连接，用于对判断模块的处理结果进行接收，并通过接收到的数据信息对冲压机构（3）以及电控夹持器（5）进行控制。6.根据权利要求1所述的一种大型薄壁封头一次成形的加工工艺，其特征在于：所述大型薄壁封头成形的具体加工步...
【专利技术属性】
技术研发人员：周根清，
申请(专利权)人：常州市联胜封头制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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