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)(ya)(ya)力機(ji)噸位的選(xuan)擇:毛坯厚度(du)8=30~40mm,壓(ya)(ya)(ya)力機(ji)噸位應(ying)≤400噸,毛坯厚度(du)8=70~80mm,壓(ya)(ya)(ya)力機(ji)噸位應(ying)≥1500噸。


1. 封(feng)頭(tou)沖壓時的應力和應變


 沖壓(ya)封頭時(shi)、沖頭將坯(pi)料的中(zhong)心部位(wei)壓(ya)入下(xia)模(mo),中(zhong)心點O處(chu)附近的坯(pi)料,處(chu)于雙向(xiang)拉(la)伸應(ying)(ying)力(li)狀態,切(qie)向(xiang)拉(la)應(ying)(ying)力(li)會隨著(zhu)距O點距離(li)的增加而(er)減(jian)小(xiao),當(dang)到達某一直徑時(shi)就(jiu)會減(jian)小(xiao)為零,然后就(jiu)會由(you)拉(la)應(ying)(ying)力(li)轉變為壓(ya)應(ying)(ying)力(li)。


 由于(yu)坯料的(de)(de)連續性,中心部位(wei)的(de)(de)拉伸位(wei)移將沖頭(tou)的(de)(de)作用力傳到(dao)還料平直(zhi)的(de)(de)法(fa)蘭部位(wei),使(shi)其產生足以發(fa)生拉伸變(bian)形的(de)(de)拉伸應力σr,平直(zhi)的(de)(de)法(fa)蘭在σr的(de)(de)作用下就會向(xiang)中心部位(wei)流(liu)(liu)動,逐(zhu)漸(jian)流(liu)(liu)人沖頭(tou)和(he)下模之間形成的(de)(de)間隙,最終成型橢(tuo)(tuo)圓(yuan)面和(he)直(zhi)邊,形成橢(tuo)(tuo)圓(yuan)形封(feng)頭(tou)。由于(yu)法(fa)蘭圓(yuan)環(huan)面在向(xiang)心流(liu)(liu)動,致使(shi)法(fa)蘭圓(yuan)周方向(xiang)的(de)(de)尺(chi)寸逐(zhu)漸(jian)減(jian)小,這時(shi)相(xiang)(xiang)鄰部分的(de)(de)金(jin)屬相(xiang)(xiang)互作用就會產生環(huan)向(xiang)的(de)(de)壓縮應力σt。


 在(zai)沖壓過程(cheng)中,坯料的徑向拉伸是(shi)貫(guan)穿于(yu)成型過程(cheng)的始終。而環向的變(bian)形則(ze)是(shi)隨(sui)著到中心距(ju)離而變(bian)化(hua),因而使得工(gong)件的壁厚發生變(bian)化(hua),如圖4-31所示。至于(yu)工(gong)件是(shi)減(jian)薄還是(shi)增厚,取決于(yu)σr和σt的比例關系(xi)。


圖 31.jpg



2. 薄壁封頭沖(chong)壓


 夾板成(cheng)(cheng)型法,如(ru)圖4-32所示(shi)。該方(fang)法僅用于貴重金屬成(cheng)(cheng)型如(ru)鈦(tai)金屬成(cheng)(cheng)型。


圖 32.jpg



3. 厚壁封頭(tou)的沖壓


 當毛坯(pi)直徑(jing)(Do)-沖(chong)頭(tou)直徑(jing)(Dm)<6壁厚(hou)(hou)(δ)時,該(gai)封(feng)頭(tou)就為厚(hou)(hou)壁封(feng)頭(tou)。


 變形后邊緣會變得特別厚,所(suo)以在成型過(guo)程中(zhong),通過(guo)下模(mo)圓角處的阻力也就特別大。


 當封頭坯料直徑大于沖壓(ya)機(ji)的開擋(口),不可能進(jin)入沖壓(ya)機(ji)時,或成(cheng)(cheng)(cheng)型所需(xu)的沖壓(ya)力超(chao)過沖壓(ya)機(ji)能力時,就要考慮(lv)采(cai)(cai)用將(jiang)坯料分瓣的方法,采(cai)(cai)用分瓣沖壓(ya)成(cheng)(cheng)(cheng)型方法進(jin)行沖壓(ya)成(cheng)(cheng)(cheng)型,成(cheng)(cheng)(cheng)型后再經(jing)拼(pin)焊完(wan)成(cheng)(cheng)(cheng)封頭制造。