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.
壓力機(ji)(ji)噸位的(de)選擇:毛坯(pi)厚度(du)8=30~40mm,壓力機(ji)(ji)噸位應≤400噸,毛坯(pi)厚度(du)8=70~80mm,壓力機(ji)(ji)噸位應≥1500噸。
1. 封(feng)頭沖壓時的(de)應力和應變(bian)
沖壓(ya)(ya)封頭時、沖頭將坯料的中心部位壓(ya)(ya)入(ru)下模,中心點(dian)O處附近(jin)的坯料,處于雙向(xiang)拉伸應(ying)力(li)狀態(tai),切向(xiang)拉應(ying)力(li)會(hui)隨著(zhu)距O點(dian)距離的增(zeng)加而(er)減(jian)小,當(dang)到達某一直(zhi)徑時就會(hui)減(jian)小為零(ling),然后(hou)就會(hui)由拉應(ying)力(li)轉變為壓(ya)(ya)應(ying)力(li)。
由(you)于坯料的連續(xu)性,中(zhong)心部(bu)(bu)位的拉伸(shen)位移(yi)將沖頭的作用(yong)力傳到(dao)還料平(ping)直的法蘭(lan)(lan)部(bu)(bu)位,使其產生(sheng)足(zu)以(yi)發生(sheng)拉伸(shen)變形(xing)(xing)的拉伸(shen)應力σr,平(ping)直的法蘭(lan)(lan)在σr的作用(yong)下就(jiu)會向(xiang)(xiang)中(zhong)心部(bu)(bu)位流動,逐漸流人沖頭和下模之間形(xing)(xing)成的間隙,最終成型橢(tuo)圓(yuan)面和直邊,形(xing)(xing)成橢(tuo)圓(yuan)形(xing)(xing)封頭。由(you)于法蘭(lan)(lan)圓(yuan)環(huan)(huan)面在向(xiang)(xiang)心流動,致(zhi)使法蘭(lan)(lan)圓(yuan)周方向(xiang)(xiang)的尺寸逐漸減小,這時相(xiang)鄰部(bu)(bu)分(fen)的金屬相(xiang)互作用(yong)就(jiu)會產生(sheng)環(huan)(huan)向(xiang)(xiang)的壓縮應力σt。
在沖(chong)壓過程中(zhong),坯料的徑向(xiang)拉伸是(shi)貫穿于成型過程的始終(zhong)。而環向(xiang)的變(bian)(bian)形則是(shi)隨著到中(zhong)心距離而變(bian)(bian)化,因而使得工件的壁厚發生變(bian)(bian)化,如圖4-31所示。至于工件是(shi)減薄還是(shi)增(zeng)厚,取決(jue)于σr和(he)σt的比(bi)例(li)關系(xi)。
2. 薄壁封頭沖壓
夾板成型法,如圖(tu)4-32所示。該方法僅用于(yu)貴重(zhong)金屬成型如鈦金屬成型。
3. 厚壁封頭的沖壓(ya)
當毛坯直徑(Do)-沖(chong)頭(tou)直徑(Dm)<6壁(bi)厚(hou)(δ)時,該封頭(tou)就為厚(hou)壁(bi)封頭(tou)。
變形后(hou)邊緣會變得特(te)(te)別(bie)(bie)厚,所以在成型過(guo)程(cheng)中,通過(guo)下模圓角處的阻力也就特(te)(te)別(bie)(bie)大。
當封(feng)頭(tou)坯(pi)料直徑大于沖(chong)(chong)壓(ya)機的開(kai)擋(dang)(口),不可(ke)能進(jin)入沖(chong)(chong)壓(ya)機時,或成(cheng)(cheng)型所需的沖(chong)(chong)壓(ya)力超過沖(chong)(chong)壓(ya)機能力時,就要(yao)考慮采(cai)用將(jiang)坯(pi)料分瓣(ban)的方法,采(cai)用分瓣(ban)沖(chong)(chong)壓(ya)成(cheng)(cheng)型方法進(jin)行沖(chong)(chong)壓(ya)成(cheng)(cheng)型,成(cheng)(cheng)型后再經拼焊完成(cheng)(cheng)封(feng)頭(tou)制造。