在封頭沖壓成型時,為了降低坯料與模具間的摩擦力,沖壓成型時大都在下模的表面涂以潤滑劑。不銹鋼封頭沖壓成型,一般使用的潤滑劑為55%石墨+45%機油。封頭沖壓設備及成型過程見圖4-30.


圖 30.jpg


 壓(ya)力(li)機噸位(wei)的選擇:毛坯厚(hou)度(du)8=30~40mm,壓(ya)力(li)機噸位(wei)應≤400噸,毛坯厚(hou)度(du)8=70~80mm,壓(ya)力(li)機噸位(wei)應≥1500噸。


1. 封頭沖壓(ya)時的應(ying)力(li)和(he)應(ying)變(bian)


 沖壓(ya)封(feng)頭時、沖頭將坯料(liao)(liao)的中心(xin)部位壓(ya)入下模,中心(xin)點O處附(fu)近的坯料(liao)(liao),處于(yu)雙向拉伸應(ying)(ying)力(li)狀(zhuang)態,切向拉應(ying)(ying)力(li)會(hui)(hui)隨著距(ju)O點距(ju)離的增加而減小,當到達某一(yi)直徑時就會(hui)(hui)減小為零,然后(hou)就會(hui)(hui)由拉應(ying)(ying)力(li)轉變為壓(ya)應(ying)(ying)力(li)。


 由于坯料(liao)的(de)(de)連續性,中心(xin)部(bu)位的(de)(de)拉伸位移將(jiang)沖(chong)頭的(de)(de)作用力傳到(dao)還料(liao)平直的(de)(de)法蘭(lan)部(bu)位,使其(qi)產(chan)生(sheng)足以發生(sheng)拉伸變(bian)形(xing)(xing)的(de)(de)拉伸應力σr,平直的(de)(de)法蘭(lan)在σr的(de)(de)作用下就會向中心(xin)部(bu)位流動,逐漸(jian)流人(ren)沖(chong)頭和下模之間形(xing)(xing)成的(de)(de)間隙,最終成型橢(tuo)圓面和直邊,形(xing)(xing)成橢(tuo)圓形(xing)(xing)封頭。由于法蘭(lan)圓環(huan)面在向心(xin)流動,致使法蘭(lan)圓周方向的(de)(de)尺寸逐漸(jian)減小,這時相鄰部(bu)分(fen)的(de)(de)金屬相互作用就會產(chan)生(sheng)環(huan)向的(de)(de)壓縮應力σt。


 在(zai)沖(chong)壓過程中,坯料的(de)(de)徑(jing)向拉(la)伸是(shi)貫穿于(yu)成型過程的(de)(de)始(shi)終。而環向的(de)(de)變形則是(shi)隨著到中心距離(li)而變化,因而使得工件的(de)(de)壁厚發生變化,如(ru)圖(tu)4-31所示。至于(yu)工件是(shi)減薄(bo)還是(shi)增厚,取決于(yu)σr和σt的(de)(de)比例關(guan)系。


圖 31.jpg



2. 薄壁封(feng)頭沖壓


 夾板成型法,如(ru)圖4-32所(suo)示。該方法僅(jin)用于貴(gui)重金(jin)屬成型如(ru)鈦(tai)金(jin)屬成型。


圖 32.jpg



3. 厚壁封(feng)頭(tou)的沖壓


 當毛坯(pi)直(zhi)徑(Do)-沖頭(tou)(tou)直(zhi)徑(Dm)<6壁(bi)(bi)厚(δ)時(shi),該封(feng)頭(tou)(tou)就為厚壁(bi)(bi)封(feng)頭(tou)(tou)。


 變形后邊緣會(hui)變得(de)特別(bie)厚,所以在成型(xing)過程中,通過下模圓角處的(de)阻力也就特別(bie)大。


 當封(feng)頭坯(pi)料(liao)直徑大于沖(chong)壓(ya)(ya)機的開(kai)擋(口(kou)),不可(ke)能進入(ru)沖(chong)壓(ya)(ya)機時(shi),或成(cheng)型(xing)所需的沖(chong)壓(ya)(ya)力超過沖(chong)壓(ya)(ya)機能力時(shi),就要考慮(lv)采(cai)用(yong)將坯(pi)料(liao)分(fen)瓣的方法,采(cai)用(yong)分(fen)瓣沖(chong)壓(ya)(ya)成(cheng)型(xing)方法進行沖(chong)壓(ya)(ya)成(cheng)型(xing),成(cheng)型(xing)后再經拼(pin)焊(han)完(wan)成(cheng)封(feng)頭制造。