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


1. 封頭沖壓時的應力和(he)應變


 沖壓封頭時、沖頭將坯料的(de)中心部位壓入(ru)下模(mo),中心點O處附近(jin)的(de)坯料,處于雙向(xiang)(xiang)拉伸應力狀態,切向(xiang)(xiang)拉應力會隨著(zhu)距(ju)O點距(ju)離的(de)增加而減小(xiao),當到(dao)達某一(yi)直徑時就(jiu)會減小(xiao)為(wei)零,然(ran)后就(jiu)會由拉應力轉變(bian)為(wei)壓應力。


 由于坯(pi)料的(de)連續性(xing),中心部(bu)(bu)位(wei)(wei)的(de)拉(la)伸位(wei)(wei)移(yi)將沖頭(tou)的(de)作(zuo)用力傳(chuan)到還料平(ping)(ping)直(zhi)的(de)法蘭部(bu)(bu)位(wei)(wei),使其產(chan)(chan)生足以(yi)發生拉(la)伸變形(xing)的(de)拉(la)伸應力σr,平(ping)(ping)直(zhi)的(de)法蘭在σr的(de)作(zuo)用下(xia)(xia)就(jiu)會向(xiang)(xiang)中心部(bu)(bu)位(wei)(wei)流(liu)(liu)動,逐(zhu)漸(jian)(jian)流(liu)(liu)人(ren)沖頭(tou)和(he)下(xia)(xia)模之間形(xing)成的(de)間隙,最終(zhong)成型橢(tuo)圓(yuan)面(mian)和(he)直(zhi)邊,形(xing)成橢(tuo)圓(yuan)形(xing)封頭(tou)。由于法蘭圓(yuan)環面(mian)在向(xiang)(xiang)心流(liu)(liu)動,致使法蘭圓(yuan)周方(fang)向(xiang)(xiang)的(de)尺寸逐(zhu)漸(jian)(jian)減(jian)小,這時相(xiang)鄰部(bu)(bu)分的(de)金屬(shu)相(xiang)互作(zuo)用就(jiu)會產(chan)(chan)生環向(xiang)(xiang)的(de)壓縮應力σt。


 在沖壓(ya)過(guo)程(cheng)中,坯料的(de)徑向(xiang)拉伸(shen)是(shi)貫穿于(yu)成(cheng)型過(guo)程(cheng)的(de)始終。而環(huan)向(xiang)的(de)變形則是(shi)隨著到中心距(ju)離而變化,因而使得工(gong)件(jian)(jian)的(de)壁厚發生變化,如圖4-31所示。至(zhi)于(yu)工(gong)件(jian)(jian)是(shi)減薄還(huan)是(shi)增厚,取(qu)決(jue)于(yu)σr和σt的(de)比例(li)關(guan)系。


圖 31.jpg



2. 薄壁(bi)封頭沖壓


 夾板成(cheng)型(xing)法,如圖4-32所示。該方法僅(jin)用(yong)于(yu)貴重金(jin)屬成(cheng)型(xing)如鈦金(jin)屬成(cheng)型(xing)。


圖 32.jpg



3. 厚(hou)壁封(feng)頭的沖壓


 當毛(mao)坯直徑(jing)(Do)-沖頭(tou)直徑(jing)(Dm)<6壁(bi)厚(δ)時,該(gai)封(feng)頭(tou)就為厚壁(bi)封(feng)頭(tou)。


 變形后邊緣會變得特別厚,所以在成(cheng)型過程中(zhong),通過下模(mo)圓角(jiao)處的阻力也就特別大。


 當封(feng)頭(tou)坯料(liao)直(zhi)徑大(da)于沖壓(ya)(ya)機的(de)(de)開擋(口(kou)),不可(ke)能進入沖壓(ya)(ya)機時,或成(cheng)型所需(xu)的(de)(de)沖壓(ya)(ya)力(li)超過沖壓(ya)(ya)機能力(li)時,就(jiu)要考慮(lv)采用將坯料(liao)分瓣的(de)(de)方法(fa),采用分瓣沖壓(ya)(ya)成(cheng)型方法(fa)進行(xing)沖壓(ya)(ya)成(cheng)型,成(cheng)型后再經拼焊完成(cheng)封(feng)頭(tou)制造。