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


 壓力(li)機噸位的選擇:毛坯厚度(du)(du)8=30~40mm,壓力(li)機噸位應≤400噸,毛坯厚度(du)(du)8=70~80mm,壓力(li)機噸位應≥1500噸。


1. 封頭沖(chong)壓(ya)時的(de)應(ying)力(li)和應(ying)變(bian)


 沖壓(ya)封頭(tou)時、沖頭(tou)將坯(pi)料的中心部位壓(ya)入下(xia)模,中心點O處(chu)附近的坯(pi)料,處(chu)于雙向拉伸應(ying)力狀態,切向拉應(ying)力會(hui)隨著距O點距離的增加而減小,當到(dao)達某(mou)一直徑(jing)時就會(hui)減小為(wei)零,然后就會(hui)由拉應(ying)力轉(zhuan)變為(wei)壓(ya)應(ying)力。


 由于坯(pi)料的(de)(de)連續性,中(zhong)心部(bu)位(wei)的(de)(de)拉伸(shen)位(wei)移將(jiang)沖頭(tou)的(de)(de)作(zuo)用力(li)傳到還料平直(zhi)(zhi)的(de)(de)法蘭部(bu)位(wei),使(shi)其(qi)產生足以發(fa)生拉伸(shen)變形(xing)的(de)(de)拉伸(shen)應力(li)σr,平直(zhi)(zhi)的(de)(de)法蘭在(zai)σr的(de)(de)作(zuo)用下就(jiu)會向(xiang)(xiang)中(zhong)心部(bu)位(wei)流(liu)動(dong)(dong),逐漸流(liu)人沖頭(tou)和(he)下模之(zhi)間形(xing)成的(de)(de)間隙,最終成型橢圓(yuan)面(mian)和(he)直(zhi)(zhi)邊,形(xing)成橢圓(yuan)形(xing)封頭(tou)。由于法蘭圓(yuan)環(huan)面(mian)在(zai)向(xiang)(xiang)心流(liu)動(dong)(dong),致使(shi)法蘭圓(yuan)周(zhou)方向(xiang)(xiang)的(de)(de)尺(chi)寸逐漸減小,這時相鄰(lin)部(bu)分的(de)(de)金屬相互作(zuo)用就(jiu)會產生環(huan)向(xiang)(xiang)的(de)(de)壓縮(suo)應力(li)σt。


 在沖壓過程中,坯料的(de)徑(jing)向(xiang)拉伸是(shi)(shi)貫(guan)穿(chuan)于(yu)(yu)成型(xing)過程的(de)始終(zhong)。而環向(xiang)的(de)變形(xing)則是(shi)(shi)隨著到中心距(ju)離而變化,因而使得工件的(de)壁厚發生(sheng)變化,如圖(tu)4-31所示(shi)。至于(yu)(yu)工件是(shi)(shi)減薄還是(shi)(shi)增(zeng)厚,取決于(yu)(yu)σr和(he)σt的(de)比例關系(xi)。


圖 31.jpg



2. 薄壁(bi)封頭沖(chong)壓


 夾板(ban)成(cheng)型法,如圖4-32所示。該方法僅用于(yu)貴重金(jin)屬成(cheng)型如鈦(tai)金(jin)屬成(cheng)型。


圖 32.jpg



3. 厚壁封頭(tou)的沖壓


 當(dang)毛坯(pi)直徑(Do)-沖頭(tou)直徑(Dm)<6壁(bi)厚(δ)時,該封(feng)頭(tou)就為厚壁(bi)封(feng)頭(tou)。


 變形(xing)后邊緣會變得特別(bie)厚,所以在成(cheng)型過(guo)程中,通過(guo)下模圓角處的阻力也(ye)就特別(bie)大(da)。


 當封頭坯料直徑大于沖(chong)壓機(ji)的開擋(口),不可(ke)能進入沖(chong)壓機(ji)時,或成型(xing)(xing)所(suo)需的沖(chong)壓力超過沖(chong)壓機(ji)能力時,就要考(kao)慮采(cai)用(yong)將坯料分瓣的方(fang)(fang)法(fa),采(cai)用(yong)分瓣沖(chong)壓成型(xing)(xing)方(fang)(fang)法(fa)進行沖(chong)壓成型(xing)(xing),成型(xing)(xing)后再經拼焊完成封頭制造。