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.
壓力(li)機(ji)噸位的選擇:毛(mao)坯厚度8=30~40mm,壓力(li)機(ji)噸位應≤400噸,毛(mao)坯厚度8=70~80mm,壓力(li)機(ji)噸位應≥1500噸。
1. 封(feng)頭(tou)沖(chong)壓時的(de)應力和(he)應變(bian)
沖(chong)(chong)壓封頭(tou)時、沖(chong)(chong)頭(tou)將坯(pi)料的中心(xin)部位(wei)壓入(ru)下(xia)模,中心(xin)點O處附(fu)近的坯(pi)料,處于雙向拉(la)(la)伸應力(li)狀態,切向拉(la)(la)應力(li)會隨著距O點距離的增加而減小,當到達某(mou)一直徑時就(jiu)(jiu)會減小為(wei)零,然后(hou)就(jiu)(jiu)會由拉(la)(la)應力(li)轉變為(wei)壓應力(li)。
由于(yu)坯料的(de)(de)(de)連續性,中(zhong)心部(bu)位的(de)(de)(de)拉伸(shen)位移將沖頭(tou)的(de)(de)(de)作(zuo)用力傳到還料平直的(de)(de)(de)法蘭(lan)部(bu)位,使其產(chan)生足以(yi)發生拉伸(shen)變形(xing)的(de)(de)(de)拉伸(shen)應(ying)力σr,平直的(de)(de)(de)法蘭(lan)在σr的(de)(de)(de)作(zuo)用下就會向中(zhong)心部(bu)位流動(dong),逐(zhu)漸流人沖頭(tou)和下模之間形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)間隙(xi),最終(zhong)成(cheng)型(xing)橢(tuo)圓(yuan)(yuan)面(mian)和直邊,形(xing)成(cheng)橢(tuo)圓(yuan)(yuan)形(xing)封頭(tou)。由于(yu)法蘭(lan)圓(yuan)(yuan)環面(mian)在向心流動(dong),致使法蘭(lan)圓(yuan)(yuan)周方(fang)向的(de)(de)(de)尺寸(cun)逐(zhu)漸減小,這時相(xiang)鄰部(bu)分的(de)(de)(de)金屬(shu)相(xiang)互作(zuo)用就會產(chan)生環向的(de)(de)(de)壓縮應(ying)力σt。
在沖(chong)壓過程(cheng)中(zhong),坯(pi)料的(de)徑向拉(la)伸是貫穿于(yu)成型過程(cheng)的(de)始終。而環向的(de)變形則是隨著到中(zhong)心距離而變化(hua),因而使(shi)得工(gong)件的(de)壁厚發(fa)生變化(hua),如圖4-31所(suo)示(shi)。至于(yu)工(gong)件是減(jian)薄還是增厚,取決(jue)于(yu)σr和σt的(de)比例關(guan)系。
2. 薄壁封頭沖壓(ya)
夾板成(cheng)型法,如圖4-32所示(shi)。該(gai)方(fang)法僅用于貴重金屬成(cheng)型如鈦金屬成(cheng)型。
3. 厚壁封頭的沖(chong)壓
當毛(mao)坯直(zhi)徑(jing)(Do)-沖頭直(zhi)徑(jing)(Dm)<6壁厚(δ)時,該封頭就為(wei)厚壁封頭。
變形后邊(bian)緣會變得特別厚(hou),所以在(zai)成型過(guo)程(cheng)中,通過(guo)下模圓角處的阻力也就特別大。
當封頭(tou)坯料(liao)(liao)直徑(jing)大于沖壓(ya)(ya)機(ji)(ji)的(de)開擋(口),不可能進入沖壓(ya)(ya)機(ji)(ji)時,或成(cheng)型(xing)(xing)所(suo)需(xu)的(de)沖壓(ya)(ya)力(li)超過(guo)沖壓(ya)(ya)機(ji)(ji)能力(li)時,就要(yao)考(kao)慮(lv)采用將(jiang)坯料(liao)(liao)分瓣(ban)的(de)方法,采用分瓣(ban)沖壓(ya)(ya)成(cheng)型(xing)(xing)方法進行沖壓(ya)(ya)成(cheng)型(xing)(xing),成(cheng)型(xing)(xing)后再經拼焊完成(cheng)封頭(tou)制造(zao)。