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)(li)機(ji)噸位(wei)(wei)的選(xuan)擇:毛(mao)坯(pi)厚度8=30~40mm,壓(ya)力(li)(li)機(ji)噸位(wei)(wei)應≤400噸,毛(mao)坯(pi)厚度8=70~80mm,壓(ya)力(li)(li)機(ji)噸位(wei)(wei)應≥1500噸。


1. 封頭(tou)沖壓時(shi)的應力和(he)應變


 沖壓(ya)封頭(tou)時、沖頭(tou)將坯料的(de)中心(xin)部位(wei)壓(ya)入下模,中心(xin)點O處附(fu)近的(de)坯料,處于(yu)雙向拉伸應力狀態(tai),切向拉應力會隨著距(ju)O點距(ju)離的(de)增加(jia)而減小,當到達某一直(zhi)徑(jing)時就會減小為零(ling),然后(hou)就會由(you)拉應力轉變(bian)為壓(ya)應力。


 由于坯料(liao)的(de)(de)連(lian)續(xu)性,中心部位的(de)(de)拉(la)伸位移(yi)將(jiang)沖頭(tou)(tou)的(de)(de)作用(yong)力傳到還料(liao)平(ping)直的(de)(de)法蘭部位,使(shi)其產生(sheng)足以(yi)發生(sheng)拉(la)伸變形(xing)的(de)(de)拉(la)伸應(ying)力σr,平(ping)直的(de)(de)法蘭在σr的(de)(de)作用(yong)下(xia)就會(hui)向中心部位流(liu)動,逐漸(jian)流(liu)人沖頭(tou)(tou)和下(xia)模之間形(xing)成的(de)(de)間隙(xi),最終(zhong)成型橢圓(yuan)面和直邊,形(xing)成橢圓(yuan)形(xing)封頭(tou)(tou)。由于法蘭圓(yuan)環面在向心流(liu)動,致(zhi)使(shi)法蘭圓(yuan)周方向的(de)(de)尺寸逐漸(jian)減小,這時(shi)相(xiang)鄰部分(fen)的(de)(de)金屬相(xiang)互(hu)作用(yong)就會(hui)產生(sheng)環向的(de)(de)壓(ya)縮(suo)應(ying)力σt。


 在沖壓過(guo)程中,坯料的(de)徑向(xiang)拉伸是(shi)(shi)貫穿(chuan)于(yu)成型過(guo)程的(de)始終(zhong)。而環向(xiang)的(de)變(bian)形則是(shi)(shi)隨(sui)著到中心距離而變(bian)化(hua),因而使得工件(jian)的(de)壁(bi)厚發生變(bian)化(hua),如圖4-31所示(shi)。至于(yu)工件(jian)是(shi)(shi)減(jian)薄還是(shi)(shi)增厚,取決于(yu)σr和(he)σt的(de)比例(li)關系。


圖 31.jpg



2. 薄壁封頭沖壓(ya)


 夾板成型法,如(ru)圖4-32所示。該方法僅用于貴(gui)重金屬成型如(ru)鈦(tai)金屬成型。


圖 32.jpg



3. 厚(hou)壁封頭的沖壓(ya)


 當毛坯直徑(jing)(Do)-沖頭直徑(jing)(Dm)<6壁厚(δ)時,該封(feng)頭就為(wei)厚壁封(feng)頭。


 變形(xing)后(hou)邊緣會變得(de)特別厚,所以在成(cheng)型過程中,通過下(xia)模圓(yuan)角處的阻力也就特別大。


 當封頭坯(pi)料直徑大于沖(chong)(chong)壓(ya)機的(de)開擋(dang)(口),不可能進入沖(chong)(chong)壓(ya)機時(shi),或成型(xing)所需的(de)沖(chong)(chong)壓(ya)力超過沖(chong)(chong)壓(ya)機能力時(shi),就要考慮(lv)采用(yong)將坯(pi)料分(fen)瓣(ban)的(de)方法(fa),采用(yong)分(fen)瓣(ban)沖(chong)(chong)壓(ya)成型(xing)方法(fa)進行沖(chong)(chong)壓(ya)成型(xing),成型(xing)后再經(jing)拼焊(han)完成封頭制造(zao)。