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(ya)力(li)(li)機噸(dun)位(wei)的選擇:毛坯厚(hou)度8=30~40mm,壓(ya)力(li)(li)機噸(dun)位(wei)應≤400噸(dun),毛坯厚(hou)度8=70~80mm,壓(ya)力(li)(li)機噸(dun)位(wei)應≥1500噸(dun)。
1. 封頭(tou)沖壓時(shi)的(de)應力和應變(bian)
沖壓封頭時、沖頭將坯料的中心部位(wei)壓入下模,中心點(dian)O處附近的坯料,處于雙向(xiang)拉伸應(ying)力(li)狀態,切向(xiang)拉應(ying)力(li)會隨著距(ju)(ju)O點(dian)距(ju)(ju)離的增加而減小,當到達某一直(zhi)徑(jing)時就會減小為零,然后就會由拉應(ying)力(li)轉變(bian)為壓應(ying)力(li)。
由于坯料的(de)(de)連續性(xing),中心部(bu)位(wei)的(de)(de)拉伸位(wei)移將沖(chong)頭(tou)的(de)(de)作用力(li)傳到還料平(ping)直(zhi)(zhi)的(de)(de)法(fa)(fa)蘭(lan)部(bu)位(wei),使其(qi)產(chan)生足以發生拉伸變(bian)形(xing)的(de)(de)拉伸應力(li)σr,平(ping)直(zhi)(zhi)的(de)(de)法(fa)(fa)蘭(lan)在(zai)σr的(de)(de)作用下就會向(xiang)(xiang)中心部(bu)位(wei)流動(dong),逐漸(jian)(jian)流人沖(chong)頭(tou)和下模之(zhi)間形(xing)成的(de)(de)間隙,最終成型橢(tuo)圓面和直(zhi)(zhi)邊,形(xing)成橢(tuo)圓形(xing)封頭(tou)。由于法(fa)(fa)蘭(lan)圓環(huan)面在(zai)向(xiang)(xiang)心流動(dong),致使法(fa)(fa)蘭(lan)圓周方(fang)向(xiang)(xiang)的(de)(de)尺(chi)寸逐漸(jian)(jian)減小,這時相鄰部(bu)分的(de)(de)金屬(shu)相互作用就會產(chan)生環(huan)向(xiang)(xiang)的(de)(de)壓縮應力(li)σt。
在沖壓過程中,坯料的(de)徑向拉伸是(shi)貫穿于(yu)成(cheng)型過程的(de)始終。而(er)環(huan)向的(de)變形則是(shi)隨著到中心距離而(er)變化,因而(er)使(shi)得工件的(de)壁厚(hou)發生變化,如圖(tu)4-31所示。至于(yu)工件是(shi)減薄還是(shi)增厚(hou),取決(jue)于(yu)σr和σt的(de)比例關系。
2. 薄壁封頭(tou)沖壓
夾(jia)板成型法,如圖4-32所示。該方法僅用于貴重金屬(shu)成型如鈦(tai)金屬(shu)成型。
3. 厚壁封頭的沖壓(ya)
當毛坯直徑(Do)-沖頭直徑(Dm)<6壁厚(δ)時,該封頭就為厚壁封頭。
變形(xing)后邊緣會變得(de)特(te)別厚,所以(yi)在成型過程中,通過下模圓(yuan)角處的(de)阻力也(ye)就(jiu)特(te)別大。
當封(feng)(feng)頭坯料(liao)直徑大于(yu)沖(chong)(chong)壓(ya)機(ji)(ji)的開擋(dang)(口(kou)),不可能進入沖(chong)(chong)壓(ya)機(ji)(ji)時(shi)(shi),或成(cheng)(cheng)型所(suo)需的沖(chong)(chong)壓(ya)力超過(guo)沖(chong)(chong)壓(ya)機(ji)(ji)能力時(shi)(shi),就要考慮采(cai)用將坯料(liao)分(fen)瓣的方法,采(cai)用分(fen)瓣沖(chong)(chong)壓(ya)成(cheng)(cheng)型方法進行沖(chong)(chong)壓(ya)成(cheng)(cheng)型,成(cheng)(cheng)型后再經(jing)拼(pin)焊完成(cheng)(cheng)封(feng)(feng)頭制造。