碟形封头是指由部分球壳、圆弧祈边以及良边(圆筒短疗)三部分组成的封头。由于在球壳与折边、折边与直边的连接处曲率半径发生突变,产生了边缘应力比内灰引起的薄膜应力大得多,其力学性比较球形和椭圆形封头差。
碟形封头因较浅,对冲压设备及模具的要求低,所以制造较方便。较少用于力容器,仅在压力较低且要求减小封头深度或缺少模具的场合使用。
蝶形封头是一个球形帽,折叠边缘由球形体、过渡环壳体和短圆筒组成,从几何形状来看,蝶形封头是两个表面化合物的子午线曲率半径中的不连续表面,由于曲率变化较大,并且存在较大的边弯曲应力。边缘弯曲应力与薄膜应力叠加,使零件位的应力比其他部分高得多,因此力模式不好。但过渡环壳的存在降低了密封的深度,方便了铸造加工,并抑制了蝶形封头的硬模处理简单,使蝶形封头的使用范围更加广泛。
在均匀的内部压力下,薄型球容器的薄膜张力是同一直径圆柱体的中间部分,因此球形盖是理想的结构形式。然而,缺点是深度大,整个冲孔的直径小时困难,大直径用活门盖也焊接负荷较大。半球帽常用于高压容器。蝶形封头是球和圆柱体直接连接的一部分,由于结构简单,易于制造,通常用作容器中间的两个独立的压力室,也可作为终盖。
由于蝶形不锈钢封头的球面部分与过渡区、过渡区与直边段的曲率半径不同,造成结构不连续,会引起连接处的局部高应力,因此规定蝶形不锈钢封头球面部分的半径一般不大于简体内径,通常取0.194倍的封头内直径,而封头转角内半径应不小于简体内直径的10%,它由三部分组成,一部分是Ri为半径的中央球面部分,第二部分是以高度为h的直边部分,第三部分是连续这两部分的过渡期,即曲率半径为r的曲面。过渡区与球面部分连接成两个半径不同的曲面,与直边部分的连接也是不同的曲面连接。连接处由于曲率半径不同,在内压力的作用下必然产生较大的边缘应力。边沿应力的大小与球面半径Ri和过渡区半径r的比值有关。比值越小,曲率半径突变越厉害,折边处的边缘应力也就越大,对封头不利。当r=0时,即无过渡区时,蝶形不锈钢封头变成无折边球形封头,此时边缘应力比较大。故无折边球形封头一般很少采用。
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