椭圆形不锈钢封头厚度的成形设计

         椭圆形封头因受力较好、易加工制造,广泛用于石油化工设备中,是化工设备的重要部件之一。《压力容器封头》（GB/T 25198—2010）明确要求化工设备设计图样上应标注"封头最小成形厚度",但本标准并没有给出确定封头最小成形厚度的计算方法,这就造成设计者、制造者以及使用者对椭圆形封头厚度的理解存在差异。

       通过对标准椭圆形封头旋压成形工艺进行合理的简化,利用几何方法确定了一次旋压成形过程中旋轮的运动轨迹。采用有限元对大型封头的内压胀形进行了数值模拟,分析了大型封头胀形过程中正向和反向拉深对封头质量的影响以及材料的应力应变变化情况。

      基于计算厚度δc、设计厚度δ_s、名义厚度δ_n、最小成形厚度δ_min、投料厚度δ_t的概念,从设计、制造角度分析椭圆形封头各厚度之间的关系,并遵照《压力容器》（GB/T 150—2011）的有关内容,列举椭圆形封头各厚度之手工计算公式;应用ANSYS/LS-DYNA软件建立了标准椭圆形封头旋压成形的三维有限元模型,并得到了符合实际要求的数值分析结果。再结合椭圆形封头制造实践,指出如何正确应用SW6-2011软件对椭圆形封头之厚度进行设计计算。