一种罐车人孔及其生产工艺 【技术领域】
本发明涉及一种罐车的人孔结构, 尤其涉及一种罐车人孔结构及其生产的工艺过程。 背景技术 参见图 1.1-1.4, 罐车传统的人孔结构是在罐体 10 上开一个孔, 将焊接好的人孔 接管 11 插入, 与罐体焊接, 形成 T 字型焊缝, 然后焊接人孔法兰 12, 人孔接管 11 与罐体 10 焊接连接, 形成 T 字型焊缝, 这种结构存在以下几个问题 :
1、 存在截面突变, 具有较高的应力集中 ;
2、 焊缝较长, 焊接变形大 ;
3、 容易产生焊接缺陷, 导致泄漏 ;
4、 对于压力容器产品, 人孔接管焊缝与罐体焊缝不同类, 需要制作焊接试板。
在生产工艺上, 传统的加工罐车的工艺首先要制造人孔接管 11, 需要以下的一系 列步骤 : 人孔接管 11 剪切下料、 刨坡口、 压头、 滚圆、 组对、 焊接、 修圆、 焊缝无损检测 ( 压力 容器产品、 铝合金、 不锈钢材质 )、 与人孔法兰 12 组对、 焊接、 焊缝无损检测 ( 压力容器产品、 铝合金、 不锈钢材质适用 )。人孔法兰 12 要经过人孔法兰锻造毛坯、 加工成型、 检验三个步 骤; 为了满足开孔补强要求, 一般都会加入补强圈 13 结构, 因此还要制造补强圈 13 ; 补强圈 13 切割下料、 成型、 划线、 切割、 加工坡口。都制造完成后对各部分进行组装, 过程如下 : 罐 体组焊后, 找罐体顶部横向、 纵向中心线, 进行划线 ; 用样板划人孔组装位置线 ; 按线切割 人孔与罐体组装的相贯线 ; 加工孔边缘坡口 ; 罐体与人孔接管、 补强圈组对 ; 焊接→无损检 测 ( 压力容器产品、 铝合金、 不锈钢材质适用 ), 生产工艺相当复杂, 用料、 废料都比较多。
发明内容 为了解决背景技术中存在的技术问题, 本发明提出了一种罐车的人孔结构及生产 工艺, 这种结构在制造过程中无需焊接, 不会产生焊接缺陷, 罐体和人孔的一体结构稳定性 好, 工艺简单, 节约成本。
本发明的技术解决方案是 : 一种罐车人孔, 所述罐车人孔包括人孔颈, 所述人孔颈 设置在罐体上, 所述人孔颈和罐体是一体结构。
上述罐车人孔还包括人孔法兰, 所述人孔法兰与人孔颈端部焊接。
上述罐车人孔还包括人孔座缘, 所述人孔座缘与人孔颈端部焊接。
上述人孔颈和罐体之间是弧形圆滑过渡的。
一种罐车人孔的生产工艺, 该生产工艺包括以下步骤 :
(1) 在罐体上划线、 开预制孔 ;
(2) 对开好的孔的边缘进行处理 ;
(3) 对人孔翻边成形区进行局部火焰预热, 预热温度是 200℃~ 450℃ ;
(4) 通过筒节拔孔、 翻边专用工装对开好的人孔进行拔孔、 翻边 ; 专用工装主要是
由筒节定位夹紧装置和拔孔、 翻边装置 ( 含模具 ) 组成的 ;
(5) 用机械加工修整翻边口部端面, 与人孔法兰或人孔座缘组对进行焊接。
上述步骤 (1) 中预制孔的大小是根据罐体材质、 板厚、 翻边的高度确定的。
上述步骤 (2) 中的处理方法是清除熔渣及毛刺、 打磨光滑、 倒棱 ; 防止在翻边过程 中, 翻边口部发生破裂。
上述步骤 (3) 中预热温度是根据罐体材质、 板厚确定的。
上述生产工艺还包括步骤 (6) 对罐车人孔进行无损检测。
上述步骤 (1) 中预制孔的直径是 250mm ~ 480mm。
本发明的优点是 :
1、 人孔颈与罐体一体化, 无需焊接, 工艺简单 ;
2、 人孔颈与罐体间圆滑过渡, 避免了截面突变, 应力集中现象大有改善 ;
3、 罐体内部光滑过渡, 没有突起, 可以满足罐体内部防静电的要求, 满足要求进行 喷铝、 喷不锈钢、 衬胶、 保洁等处理的场合 ;
4、 人孔颈与罐体间无焊缝, 通过筒节拔孔、 翻边专用工装保证, 成型准确 ;
5、 人孔颈与罐体间不采用焊接方式, 不会产生焊接缺陷 ;
6、 人孔颈与罐体间无焊缝, 不需要制作焊接试板, 减少零件, 节省用料。 7、 对于具有高度限制的罐体而言, 可以灵活降低人孔高度, 有利于增大罐体的直径; 8、 使用工装制造的费用低, 是一次性投资, 投资成本小, 投入幅度不大, 可以以后 反复使用, 节省罐体制造成本 ;
9、 取消了人孔接管、 补强圈, 节约了人孔接管、 补强圈原材料和制造周期及成本 ; 人孔预制孔较人孔的切割孔小得多, 减少了废料的产生 ;
10、 由拔孔翻边形成的人孔径的上端面可以进行机械加工, 且端面粗糙度比剪切 下料的粗糙度高, 则更易保障与人孔法兰的组装间隙和焊接质量 ;
11、 由拔孔翻边形成的人孔径和罐体呈一体的结构, 稳定性好, 解决了人孔径直径 方向不圆的问题。
附图说明
图 1.1- 图 1.4 是本发明现有技术的结构示意图 ;
图 2.1 是本发明的实施例一的结构示意图 ;
图 2.2 是本发明的实施例二的结构示意图。 具体实施方式
参见图 2.1, 本发明提出的罐车人孔结构包括罐体 1、 人孔法兰 2、 人孔颈 3, 罐体 1 是罐车的一部分 ; 罐体上开一个小孔, 加固到专用工装上, 通过拉拔、 翻边工艺, 将需要形成 人孔颈 3 的部分材料拉拔出来, 经过修整, 加工坡口, 再与人孔法兰 2 焊接 ; 人孔颈 3 是罐体 1 的一部分, 两者是一体结构的。
本发明的另一实施例参见图 2.2, 罐体 1 按照上述方法拉拔、 翻边、 经过修整, 加工 坡口, 用人孔座缘 4 替代人孔法兰, 人孔座缘 4 本身具有一定的高度, 可以替代一部分人孔颈, 在加工罐体 1 的时候可以按照需要, 减少拉拔、 翻边的高度, 罐体 1 经过修整, 加工坡口 后与人孔座缘 3 焊接 ; 本发明提出的罐车人孔结构对于具有高度限制的罐体而言, 可以灵 活降低人孔高度, 有利于增大罐体的直径 ;
本发明提出了一种人孔结构的生产工艺, 该生产工艺包括以下步骤 :
(1) 在罐体上划线、 开预制孔, 根据罐体的材质、 罐体的板厚以及翻边高度, 确定预 制孔的大小, 一般预制孔的直径是 250mm ~ 480mm ; 当材质为 5052, 板厚为 24mm, 翻边高度 h = 50mm 时, 预制孔的直径为 385±50mm ; 当材质为 Q345R, 板厚为 24mm, 翻边高度 h = 50mm 时, 预制孔的直径为 400±50mm ; 当翻边高度 h = 75mm 时, 预制孔的直径为 350±50mm。
(2) 对开好的孔的边缘进行清除熔渣、 毛刺、 打磨光滑、 倒棱等一些处理, 防止在翻 边过程中, 翻边口部发生破裂 ;
(3) 对人孔进行局部预热, 根据罐体的材质、 罐体的板厚以及翻边高度, 选择人孔 部分局部预热温度 ; 一般预热温度是 200℃~ 450℃ ; 该项措施主要是为了使翻边人孔在翻 边过程中, 材料成形性能好, 圆弧过渡圆滑、 美观、 无裂纹 ; 当材质为 5052 时, 预制温度与板 厚的关系不大, 为 300 ~ 400℃; 当材质为 Q345R, 板厚为 24mm 时, 预制温度为 350 ~ 450℃; 板厚为 18mm 时, 预制温度为 300 ~ 400℃。
(4) 通过筒节拔孔、 翻边专用工装对开好的人孔进行拔孔、 翻边 ; 专用工装主要是 由筒节定位夹紧装置和拔孔、 翻边装置 ( 含模具 ) 组成的 ;
(5) 用机械加工修整翻边口部端面, 使用大型端面铣床加工、 修整翻边口部端面, 压力容器、 铝合金、 不锈钢产品一般还需要加工坡口。 之后与制造好的人孔法兰组对进行焊 接。
(6) 对罐车人孔进行无损检测, 这种检测适用于压力容器产品、 铝合金、 不锈钢材 质的罐车。
人孔法兰制造过程 : 首先人孔法兰锻造毛坯, 接着加工成型 ( 铝合金材质上表面 半精加工 ), 最后进行检验。
本发明中人孔颈与罐体一体化, 无需焊接, 工艺简单, 不会产生焊接缺陷 ; 通过专 用工装保证, 成型准确 ; 也不需要制作焊接试板, 减少零件, 节省用料。取消了人孔接管、 补 强圈, 节约了人孔接管、 补强圈原材料和制造周期及成本 ; 人孔预制孔较人孔的切割孔小得 多, 减少了废料的产生。另外, 本发明应用广泛, 可以适用于碳钢、 铝合金、 不锈钢材质的各 种罐车结构。