一家专注流体压力成形技术
【作 者】滕步刚;王长文;王仲仁
【前 言】
球形容器的整体无模液压成形工艺已在实际中得到广泛应用，该技术自1985年提出以来，已在工业生产中得到广泛的推广和应用，目前用该技术制造的球形容器最大直径达9.4m，最大壁厚达24mm[1,2]。
无模胀球是一种内外皆无约束的自由胀形，它有一定的局限性。目前，球形容器整体无模胀形的下料—单曲率或平板类壳体，均存在焊缝较多的问题。
采用双圆锥台下料方法可以大大减少焊缝长度，缩短生产周期，但等边双圆锥台壳体的的自由胀形过程中，在赤道环焊缝处产生皱纹[3,4]，其主要原因是壳体在整体胀形过程中在趋圆弯矩和弯曲内力的作用下，在赤道环焊缝处产生环向压应力。内压越大，环向压应力越大。当壳体内压达到一定值时，赤道环焊缝产生失稳变形。这种变形受到附近母材的牵制，同时赤道环焊缝的失稳变形也将影响附近母材的变形。当赤道环焊缝产生失稳变形时，不可避免地要牵动其附近的母材一起变形而形成皱纹。
本文分析了等边双圆锥台壳体自由胀形过程时的受力情况，并对等边双圆锥台壳体赤道带纬向焊缝失稳原因进行了分析。提出了壳体的内约束无模液压胀形工艺，通过在壳体内加约束圆环来平衡赤道带纬向焊缝的压应力，强制约束使得赤道带焊缝不能内移，以防止起皱的发生。
【结 论】
通过在壳体内加约束圆环来平衡赤道带环焊缝胀形过程中产生的纬向压应力，强制约束使得赤道带焊缝不能内移，由于内约束圆环的作用，使得变形过程中赤道附近纬向压应变很小，从而有效地避免了等边双圆锥台壳体自由胀形时所产生的起皱现象。
以下是正文：
