[發明專利]無模整體液壓成形超薄球類殼體技術

無效

• 申請號: 00107851.8
• 申請日: 2000-06-27
• 公開（公告）號: CN1329952A
• 公開（公告）日: 2002-01-09
• 發明（設計）人: 王南海
• 申請（專利權）人: 王南海
• 主分類號: B21D26/08
• 分類號: B21D26/08;B21D51/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及的是超薄球類殼體制造領域的無模整體液壓成形技術。

超薄球類殼體是指，殼體直徑與殼體壁厚之比大于1500的金屬標準球、橢形球、蛋殼球、雨滴球及其異種材料貼合成的標準球、橢形球、蛋殼球、雨滴球等多種異形球類殼體。超薄球類殼體以其良好的受力特性，在與普通柱型罐直徑和受相等內壓力的前提下，超薄壁球類殼體的壁厚儀為普通柱型罐壁厚的一半；在材料面積一定的前提下，以組成超薄壁球類殼體的容積最大。另外其特有的美麗外觀，風壓值、雪壓值低，而倍受使用者的重視。但是傳統的制造工藝復雜，需要昂貴的設備和模具；而于工操作勞動強度又十分大，外觀質量也很差，影響了超薄球類殼體的應用。

目前國內外生產超薄球類殼體的方法有三種。第一種方法：首先是在經過復雜計算后，將金屬板材下料成梯形板，通過油壓機將板料在專用模具下，壓制成一定尺寸規格的球瓣，最后將球瓣組焊成超薄球類殼體。這種方法的缺點是計算復雜、加工難度大，需要昂貴的大型油壓機、模具和工裝。此外，用這種方法不易擴大或縮小球殼直徑，因為每一種尺寸規格的球瓣均需要一套與之相適應的專用模具，這就會大大地增加所生產出的超薄球類殼體的生產成本。另外由于薄板具有很大的反彈性，不但在球皮壓制過程中會產生變形，就是在對其壓好的球皮進行組焊時也極易產生變形，影響了其外觀尺寸和質量。致使這種超薄球類殼體很難推廣和使用。見GB150-89和GB12337-90；化工設備設計全書編輯委員會1983年編輯出版的《球形容器設計》。1991年第三期《壓力容器》中介紹到的由于工藝難度大，到目前為止只有很少的一些工業發達國家采用上述傳統的工藝技術生產少量的超薄球類殼體容器。而內外層為異種材料緊密貼合沒有間隙的超薄壁球類殼體的制造就更困難了。美國、日本和前蘇聯也只是采用上述傳統的工藝技術生產制造了少量的有間隙的雙層超薄壁球類殼體。第二種方法：是將金屬板下料成梯形板料，然后通過手工操作，在底模上將金屬梯形板料敲打加工成一塊塊球類超薄壁殼體球皮的各個部分，最后將其組焊在事先制造好的金屬框架上，得到組焊成的球類超薄殼體。這種球類超薄殼體制作技術的缺點是：首先需要與球類超薄殼體外形曲率相同的模具，高質量的模具制造困難、費用高；手工操作在底模上將金屬板敲打加工成一塊塊球類超薄殼體的各部分時，勞動強度十分大、生產周期長、而且會產生很大的噪音，敲打出殼體的表面有凹凸點，最后將其組焊在事先制造好的金屬框架上，不但需要制造高精度的金屬框架，而且組焊質量很難控制；各部組對焊接十分困難，由于金屬球皮薄，加熱會造成嚴重的變形，由此生產出的球體外形整體尺寸誤差大，表面光潔度差。致使這種在美術雕塑、和建筑水塔、水箱及常壓儲罐上有著廣泛應用的球類超薄殼體不能被廣泛使用：第三種方法：是“一節柱體和截頭錐爆炸成形的球殼”。其特征是：首先將金屬材料下料成一定尺寸和形狀的板料，并將其在卷板機上卷制成圓柱體和錐臺體(或者全部為錐臺體)將其組焊成球內接多面殼體，再將一定參數的炸藥放在殼體內經過精確計算后的規定位置上，通過水將炸藥爆炸時產生的能量轉遞給金屬板使球殼無模高能成形，從而得到金屬超薄球類殼體。這種技術雖然克服了上述兩種制造超薄球類殼體技術中的缺點，但是由于這種技術是利用炸藥作為能源來完成成型的，而炸藥的使用是有著極其嚴格的法律規定的。致使該技術應用起來有一定的難度。見：王南海，一節柱體和截頭錐爆炸成形的球殼，中國專利88220048.8。