封頭作為容器端部的密封部件,其結構類型與成型原理的設計,直接影響容器的承壓能力與適用場景。
常見的結構類型需根據受力特點劃分。半球形封頭受力均勻,能承受較高壓力,多用于高壓容器,但制造難度較大;橢圓形封頭因曲率過渡平滑,在中低壓容器中應用廣泛,兼顧承壓性能與加工便利性;碟形封頭由球面、直邊和過渡圓弧組成,適合壓力較低的場景,成本相對較低;錐形封頭則利于物料排凈,多用于需要卸料的設備,如反應釜底部。此外,還有平板封頭,雖結構簡單,但承壓能力弱,僅適用于低壓工況。
成型原理主要圍繞材料塑性變形展開。沖壓成型是常用方式,將平板坯料加熱后置于模具中,通過壓力機施加外力,使坯料貼合模具形狀形成封頭,適合批量生產對稱結構;旋壓成型則通過旋轉坯料并配合滾輪碾壓,使材料逐漸變形,適用于大直徑或異形封頭,能減少模具成本。對于厚壁封頭,常采用分步成型,通過多次沖壓或旋壓釋放材料內部應力,避免開裂。部分特殊材質封頭還需在成型后進行熱處理,改善因變形產生的力學性能變化。
不同結構類型的封頭需匹配相應成型原理,以平衡性能與加工可行性,為各類容器提供可靠的端部密封解決方案。