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


 壓力(li)機噸(dun)位(wei)(wei)的選(xuan)擇:毛坯(pi)厚度8=30~40mm,壓力(li)機噸(dun)位(wei)(wei)應≤400噸(dun),毛坯(pi)厚度8=70~80mm,壓力(li)機噸(dun)位(wei)(wei)應≥1500噸(dun)。


1. 封頭沖壓時(shi)的(de)應(ying)力和應(ying)變


 沖壓封頭時、沖頭將坯料(liao)的(de)中心部位壓入下(xia)模,中心點(dian)O處附近的(de)坯料(liao),處于雙向拉伸應力(li)(li)狀態,切向拉應力(li)(li)會(hui)隨著(zhu)距(ju)O點(dian)距(ju)離的(de)增加而減小(xiao),當(dang)到(dao)達(da)某(mou)一(yi)直徑時就會(hui)減小(xiao)為(wei)零(ling),然后(hou)就會(hui)由拉應力(li)(li)轉變為(wei)壓應力(li)(li)。


 由于(yu)坯料(liao)的(de)連續(xu)性,中(zhong)心部(bu)位(wei)的(de)拉伸位(wei)移將沖頭的(de)作用力傳到還料(liao)平直(zhi)的(de)法蘭部(bu)位(wei),使(shi)其產生足以(yi)發生拉伸變形的(de)拉伸應力σr,平直(zhi)的(de)法蘭在σr的(de)作用下(xia)就會(hui)向(xiang)中(zhong)心部(bu)位(wei)流(liu)(liu)動(dong),逐漸流(liu)(liu)人沖頭和(he)(he)下(xia)模之間形成的(de)間隙,最終成型橢圓(yuan)(yuan)面(mian)和(he)(he)直(zhi)邊,形成橢圓(yuan)(yuan)形封(feng)頭。由于(yu)法蘭圓(yuan)(yuan)環面(mian)在向(xiang)心流(liu)(liu)動(dong),致使(shi)法蘭圓(yuan)(yuan)周方(fang)向(xiang)的(de)尺(chi)寸逐漸減小,這時相(xiang)鄰(lin)部(bu)分的(de)金屬(shu)相(xiang)互作用就會(hui)產生環向(xiang)的(de)壓縮(suo)應力σt。


 在沖(chong)壓過(guo)程中,坯料的(de)(de)徑向(xiang)拉(la)伸(shen)是(shi)貫穿于(yu)成型(xing)過(guo)程的(de)(de)始終。而(er)環向(xiang)的(de)(de)變(bian)形(xing)則(ze)是(shi)隨著到中心(xin)距離(li)而(er)變(bian)化,因而(er)使得工(gong)件的(de)(de)壁厚發生(sheng)變(bian)化,如圖4-31所示。至于(yu)工(gong)件是(shi)減薄還是(shi)增厚,取決于(yu)σr和σt的(de)(de)比(bi)例關系。


圖 31.jpg



2. 薄壁封頭沖壓


 夾板成型(xing)(xing)(xing)法,如(ru)(ru)圖4-32所(suo)示。該方法僅用于貴(gui)重金(jin)屬(shu)成型(xing)(xing)(xing)如(ru)(ru)鈦金(jin)屬(shu)成型(xing)(xing)(xing)。


圖 32.jpg



3. 厚(hou)壁(bi)封頭的沖壓


 當毛坯直(zhi)徑(Do)-沖頭直(zhi)徑(Dm)<6壁厚(δ)時,該(gai)封(feng)頭就為(wei)厚壁封(feng)頭。


 變形后邊緣會變得(de)特別厚(hou),所以在成型過程(cheng)中,通過下模圓角(jiao)處(chu)的阻力也就特別大。


 當封頭(tou)(tou)坯(pi)料直徑大(da)于沖(chong)壓(ya)(ya)機的開(kai)擋(口),不可能(neng)(neng)進(jin)入沖(chong)壓(ya)(ya)機時,或成(cheng)型(xing)(xing)所需的沖(chong)壓(ya)(ya)力超(chao)過(guo)沖(chong)壓(ya)(ya)機能(neng)(neng)力時,就要考慮采用將坯(pi)料分瓣的方法,采用分瓣沖(chong)壓(ya)(ya)成(cheng)型(xing)(xing)方法進(jin)行沖(chong)壓(ya)(ya)成(cheng)型(xing)(xing),成(cheng)型(xing)(xing)后(hou)再(zai)經(jing)拼焊完(wan)成(cheng)封頭(tou)(tou)制造。