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)力(li)(li)機(ji)噸(dun)位(wei)的(de)選擇:毛(mao)坯厚度8=30~40mm,壓(ya)(ya)力(li)(li)機(ji)噸(dun)位(wei)應≤400噸(dun),毛(mao)坯厚度8=70~80mm,壓(ya)(ya)力(li)(li)機(ji)噸(dun)位(wei)應≥1500噸(dun)。


1. 封頭沖壓時(shi)的應力和(he)應變


 沖(chong)壓(ya)封頭時、沖(chong)頭將(jiang)坯料的(de)中(zhong)心部位壓(ya)入下模(mo),中(zhong)心點O處(chu)附(fu)近的(de)坯料,處(chu)于雙向拉伸應力狀態,切(qie)向拉應力會(hui)隨著距O點距離的(de)增加而減小,當到達(da)某(mou)一直徑(jing)時就(jiu)會(hui)減小為零(ling),然后就(jiu)會(hui)由拉應力轉變為壓(ya)應力。


 由(you)(you)于坯料的(de)連(lian)續(xu)性,中心(xin)部(bu)位的(de)拉伸(shen)位移將沖(chong)頭(tou)的(de)作(zuo)用力(li)傳到還料平直(zhi)的(de)法蘭部(bu)位,使其產(chan)生足(zu)以(yi)發生拉伸(shen)變形(xing)的(de)拉伸(shen)應力(li)σr,平直(zhi)的(de)法蘭在σr的(de)作(zuo)用下(xia)(xia)就會向中心(xin)部(bu)位流(liu)動,逐漸(jian)流(liu)人沖(chong)頭(tou)和(he)下(xia)(xia)模之間(jian)形(xing)成(cheng)的(de)間(jian)隙,最終(zhong)成(cheng)型橢(tuo)圓(yuan)面和(he)直(zhi)邊,形(xing)成(cheng)橢(tuo)圓(yuan)形(xing)封頭(tou)。由(you)(you)于法蘭圓(yuan)環面在向心(xin)流(liu)動,致使法蘭圓(yuan)周方向的(de)尺寸逐漸(jian)減小,這時相鄰部(bu)分的(de)金屬(shu)相互(hu)作(zuo)用就會產(chan)生環向的(de)壓縮應力(li)σt。


 在沖壓過程中,坯料的徑向拉伸是貫穿(chuan)于成(cheng)型過程的始終。而環向的變形(xing)則是隨著到中心(xin)距離(li)而變化(hua),因而使得工(gong)件的壁厚(hou)發生變化(hua),如(ru)圖(tu)4-31所示。至于工(gong)件是減薄還是增(zeng)厚(hou),取決于σr和σt的比例關系。


圖 31.jpg



2. 薄壁封(feng)頭沖壓


 夾板成(cheng)型(xing)法,如圖4-32所示。該(gai)方法僅用于(yu)貴重金屬(shu)成(cheng)型(xing)如鈦(tai)金屬(shu)成(cheng)型(xing)。


圖 32.jpg



3. 厚壁(bi)封頭(tou)的(de)沖壓


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


 變(bian)形后邊(bian)緣會變(bian)得特(te)別厚,所以在(zai)成(cheng)型過程(cheng)中,通過下模圓(yuan)角處的阻力(li)也(ye)就特(te)別大(da)。


 當封頭(tou)坯料直徑大(da)于沖(chong)壓機的開擋(口),不可能(neng)進入(ru)沖(chong)壓機時(shi),或成(cheng)(cheng)型(xing)所需的沖(chong)壓力(li)超過沖(chong)壓機能(neng)力(li)時(shi),就要考(kao)慮采用將坯料分瓣(ban)的方(fang)法(fa),采用分瓣(ban)沖(chong)壓成(cheng)(cheng)型(xing)方(fang)法(fa)進行沖(chong)壓成(cheng)(cheng)型(xing),成(cheng)(cheng)型(xing)后(hou)再經拼焊完成(cheng)(cheng)封頭(tou)制(zhi)造(zao)。