隨著過程設(shè)備制造的大型化，大型橢圓形封頭的制造問題迫切需要解決。然而大型封頭的整體沖壓存在很多弊端。需要噸位大、工作臺面寬的大型水壓機(jī)；大型模具的生產(chǎn)周期長，耗費(fèi)材料多，造價高。即使采用分瓣沖壓，也由于瓣片組焊工作量大，耗費(fèi)時間較長，并且不容易保證質(zhì)量。而且大型封頭往往都是單件生產(chǎn)，為此制作大型模具，生產(chǎn)成本太高。因此，大型封頭適宜采用旋壓法制造。旋壓法與沖壓法相比有以下優(yōu)點(diǎn)：

    (1)從制造設(shè)備上來講，制造同樣大小的橢圓形封頭，旋壓機(jī)跟沖壓機(jī)相比在重量上要輕2-3倍；

    (2)旋壓所需要的模具比沖壓模具簡單且成本低；

    (3)旋壓法不受模具大小限制，可以制造不同尺寸及形狀的封頭；

    (4)沖壓大型薄壁橢圓形封頭時產(chǎn)生的褶皺及翻邊問題也可以通過旋壓方法解決。

    在本課題提出之前已對對杭氧、宜興力瑞等幾家國內(nèi)大型的封頭廠家進(jìn)行調(diào)研，結(jié)果發(fā)現(xiàn)封頭制造商在大型壓力容器封頭的設(shè)計中還存在二些疑惑，在制造、檢測環(huán)節(jié)中“還存一些問題，問題如下：

    目前很多封頭生產(chǎn)廠家使用冷旋壓技術(shù)生產(chǎn)一種近似橢圓形封頭來代替沖壓法生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭。從制造的角度來看，使用旋壓法生產(chǎn)的近似橢圓形封頭實(shí)質(zhì)上是各種類型的磉形封頭（先在沖壓機(jī)上打鼓然后在旋壓機(jī)上翻邊），由于對封頭的應(yīng)力計算、強(qiáng)度和穩(wěn)定性分析、設(shè)計方法和設(shè)計公式的來源、形狀和尺寸允差的制訂等尚存在一系列認(rèn)識上的問題，以致在冷旋壓封頭的使用上存在諸多顧慮或隨心所欲。例如，設(shè)計人員在圖紙上標(biāo)明是標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，但制造廠卻采用由冷旋壓生產(chǎn)的近似橢圓形封頭。其中制造廠也有和設(shè)計單位聯(lián)系，要求修改圖紙，按近似橢圓形封頭（或標(biāo)準(zhǔn)碟形封頭）的計算公式重新確定厚度的，也有不作任何分析 將近似橢圓形封頭代替標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭的。標(biāo)準(zhǔn)碟形封頭能否 的替代同材質(zhì)、同壁厚的標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭不僅涉及到能否為壓力容器設(shè)計、制造等方面帶來方便的問題，而且還涉及能否 大限度的發(fā)揮國內(nèi)已有的旋壓設(shè)備生產(chǎn)能力的問題，這一問題的解決，可以節(jié)約大量資金，減少資源浪費(fèi)。從而創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)與社會效益。

    橢圓形封頭加工成型后要進(jìn)行規(guī)定的形狀偏差檢測，GB150_2011中規(guī)定，形狀偏差的測量要使用弦長不小于3/4的內(nèi)測量板進(jìn)行測量，并規(guī)定封頭 形狀偏差不得大于l.25%Di。對于不同尺寸的封頭，需要不同的測量樣板，因此封頭廠家需要制作大量形狀尺寸各異的封頭內(nèi)測量板。對于內(nèi)徑很大的橢圓形封頭進(jìn)行測量，有時需要很多人來移動巨大的測量板，耗費(fèi)了、人量的人力物力，并且火尺寸的內(nèi)測量板本身容易產(chǎn)生變形，這樣 很難保證封頭形狀偏差的測量精度。對于大規(guī)模生產(chǎn)和使用封頭的廠家，提高封頭形狀偏差的檢驗(yàn)效率將有助于提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。

    碟形封頭是由半徑為尼的球面部分和半徑為，的過渡段轉(zhuǎn)角部分組成，由于在過渡區(qū)域存在曲率不連續(xù)，并且邊沿處有較大的周向壓應(yīng)力，所以封頭的強(qiáng)度和穩(wěn)定性都大大降低。國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)提出了各種碟形封頭的尺寸參數(shù)，對Ri、r與Di的比值做了相應(yīng)的規(guī)定，其強(qiáng)度、穩(wěn)定性以及加工制造性能也各有側(cè)重。 設(shè)計出一種強(qiáng)度和穩(wěn)定性都 的碟形封頭形狀，將會使碟形封頭的使用 為 。

    本研究課題從強(qiáng)度和穩(wěn)定性兩個方面確定碟形封頭替代標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭的判據(jù)，以提高旋壓設(shè)備的利用率，降低生產(chǎn)成本；設(shè)計一種通用的激光封頭檢測儀替代各種型號的測量板，節(jié)約資源，提高封頭企業(yè)的生產(chǎn)效率； 設(shè)計一種兼顧強(qiáng)度和穩(wěn)定的新型碟形封頭，提高碟形封頭的性能。