锥形顶盖排版、料计算方法

出处：按学科分类—工业技术 江苏科学技术出版社《铆工实用技术手册》第264页（4448字）

图3－146 立体图

锥形顶盖的封头形式，其底角一般在10°～15°，下面列举几种形式的排版下料方法，以供参考。

1．一带多片倒颠互插排版下料方法

如图3－147所示，为腈装置进料罐顶盖施工图，从图中可看出，底角较小，因而展开料包角一定会很大，大小端差也会很大，所以这种顶盖的排版，以多片倒颠互插为最节约原材料。

图3－147 锥形顶盖

(1)有关数据的计算

④总弧长S=π×4190=13163(mm)

(2)粗确定等份数的方法

在板宽一定的前提下(本例板宽1220mm)，确定等份数的方法是试算法，如图3－148所示。

图3－148 瓜瓣顶盖倒颠互插计算原理

在直角三角形ACB和BED中：

BD=2·R·sinα₁

板宽BE=BD·cosα₁(令BE=B)

①下面试计算三个数据，以确定一扇展开料包角。

按α₁=16．5°计算：BD=2×2142×sin16．5°=1217(mm)B=1217×cos16．5°=1167(mm)

同理得：

按α₁=17°计算：B=1198mm

按α₁=17．5°计算：B=1229mm

从以上的计算结果看，16．5°、17°、17．5°离板边的距离分别为－53mm、－23mm、+9mm，考虑到还要加刨边余量的因素，所以按16．5°为合理。

②粗确定瓜瓣等份数的计算：352．1°÷2×16．5°=10．67(等份)

由此看出，根据板宽1220mm，应分11等份。

(3)排版图各数据的计算(排版图见图3－149)

图3－149 排版图

①每等份包角2α₁=352．1°÷11=32．009°

②每等份大端弧长S₁=13163÷11=1197(mm)

③每等份小端弧长=508×π／11=145(mm)

④缺口大端弧长S₂=2π×2142－π×4190=295(mm)

(4)在板上划线方法

具体方法见图3－150，叙述从略。

图3－150 在板上划线方法

(5)成形方法

①若上卷板机卷制，可预组焊成两大片，分片在卷板机上卷制；焊成整体是无法卷制的。此法适于弹性较小的较厚板。

②不上卷板机卷制时，可预组焊成一整体，以锥顶为吊点吊起，使对口合拢。此法适于弹性好的较薄板和底角较小者(底角越小缺口越小)。

2．两带板排版下料方法

如图3－151和图3－152所示，为糠醛贮罐顶盖施工图和展开图，从图中可看出，大端直径较大，小端直径较小，缺口大端弧长较大等于692mm，若下成多片一带板形式，小端每等份弧长过小，造成应力集中，这是设计所不允许的，所以分成两带为宜，即下带分若干片，仍采用倒颠互插法划线，上带为整料或两半，用手工槽制成形。

图3－151 锥形顶盖

图3－152 排版图

(1)有关数据的计算

④总弧长S=π×6232=19578(mm)

(2)粗确定等分瓜瓣数方法

本例用板－6×1810×7000(mm)，其确定方法同上例，即试算法，原理从略。

①下面进行三个数据的试算：

按α₁=15．5°计算，其计算器手工计算程序是：B=15．5°sin×2×3226=×15．5°cos=1662(mm)

同理得：

α₁=16°计算 B=1710mm

α₁=16．5°计算 B=1757mm

从以上结果看，并考虑到加刨边余量的因素，按α₁=16．5°为合理。

②粗确定瓜瓣等分数的计算：348°÷33°=10．545(等份)，由以上计算可看出，根据板宽1810mm，应分为11等份为最佳。

(3)确定上下带结合端口直径的方法

本例根据板宽达最佳节约料和上下带的匹配，所以取上带r₁=900mm，那么结合端口的直径应为：

d=2×900×cos15°=1739(mm)

(4)排版图各数据的计算

①每等份的包角2α₁=348°÷11=31．636°

②每等份大端弧长S₁=π×6232÷11=1780(mm)

③下带上端口每等份弧长S₂=π×1739÷11=497(mm)

④下带大端缺口弧长S₃=2π×3226－π×6232=692(mm)

⑤上带大端缺口弧长S₄=2π×900－π×1739=192(mm)

3．一带板条状排版下料方法

如图3－153所示，为甲醛贮罐顶盖施工图，这种排版方法并不显得合理，单从雨水积雪的排泄来看就不合理，这种排版仅仅是一种排版形式而已。下面分别按跨心式和对称式排版叙述如下。

图3－153 甲醛贮罐顶盖

(1)跨心式排版料计算(见图3－154)

图3－154 排版图(跨心式)

这种排版方法适用于弹性较好的薄板，只能用吊起法使对口合拢。下面进行有关数据的计算。

④总弧长S=π×8040=25258(mm)

⑤大端缺口弧长S₁=2π×4162－π×8040=892(mm)

⑥小端缺口弧长S₂=2π×88－π×170=19(mm)

(2)对称式排版料计算(见图3－155)

图3－155 排版图(对称式)

这种排版方法也不合理，但可分两瓣卷制，此法适于弹性较差的厚板。上面跨心式已将大部分数据计算，下面仅计算本方式所用的数据。

①中半弦长B₁=4162－88=4074(mm)

4．一带两半圆颠倒排版下料方法

如图3－156所示，为燃料油罐顶盖施工图，从图中可看出，由于底角较小，致使展开料包角过大(包角α=354．44°)，半扇的包角接近180°，假设展开半径小于板宽10～20mm的话，其排版宜下成两个半圆(当然小于180°)为最佳排版方式；假设展开半径大于板宽，就要考虑采用前例之倒颠互插排版方式。本例属于前者，下面计算有关数据如下。

图3－156 燃料油罐顶盖

③总弧长S=π×3060=9613(mm)

④缺口大端弧长S₁=2π×1554－π×3060=151(mm)

本例使用－8×1570×6000(mm)Q235－A板，排成两个半圆正合适，排版图见3－157。

图3－157 排版图

在板上划线方法见图3－158，这种排版方法可半扇在卷板机上卷制后组成对型，是一种巧合而又省工节料的理想排版方法。

图3－158 在板上划线