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)力機(ji)(ji)噸(dun)(dun)位(wei)的選擇(ze):毛坯(pi)厚(hou)度(du)8=30~40mm,壓(ya)力機(ji)(ji)噸(dun)(dun)位(wei)應(ying)≤400噸(dun)(dun),毛坯(pi)厚(hou)度(du)8=70~80mm,壓(ya)力機(ji)(ji)噸(dun)(dun)位(wei)應(ying)≥1500噸(dun)(dun)。


1. 封頭沖(chong)壓時的(de)應力和應變


 沖壓(ya)封(feng)頭時、沖頭將(jiang)坯料的中心部(bu)位(wei)壓(ya)入(ru)下模,中心點(dian)O處(chu)附近(jin)的坯料,處(chu)于雙(shuang)向拉伸應力狀(zhuang)態(tai),切向拉應力會(hui)隨著距O點(dian)距離的增加而減(jian)小,當到達某一直徑(jing)時就會(hui)減(jian)小為零,然后(hou)就會(hui)由拉應力轉變為壓(ya)應力。


 由(you)于坯料的(de)連續性,中心(xin)部位的(de)拉(la)伸(shen)位移將(jiang)沖頭(tou)的(de)作(zuo)用力(li)(li)傳到還(huan)料平(ping)直(zhi)的(de)法蘭(lan)部位,使(shi)(shi)其產生足以(yi)發生拉(la)伸(shen)變形(xing)(xing)的(de)拉(la)伸(shen)應力(li)(li)σr,平(ping)直(zhi)的(de)法蘭(lan)在σr的(de)作(zuo)用下(xia)就(jiu)會向(xiang)(xiang)中心(xin)部位流動,逐漸流人沖頭(tou)和(he)下(xia)模之(zhi)間形(xing)(xing)成(cheng)的(de)間隙(xi),最終成(cheng)型橢(tuo)圓(yuan)(yuan)面和(he)直(zhi)邊(bian),形(xing)(xing)成(cheng)橢(tuo)圓(yuan)(yuan)形(xing)(xing)封頭(tou)。由(you)于法蘭(lan)圓(yuan)(yuan)環(huan)面在向(xiang)(xiang)心(xin)流動,致(zhi)使(shi)(shi)法蘭(lan)圓(yuan)(yuan)周方向(xiang)(xiang)的(de)尺寸逐漸減小,這時相鄰部分的(de)金屬(shu)相互作(zuo)用就(jiu)會產生環(huan)向(xiang)(xiang)的(de)壓縮應力(li)(li)σt。


 在沖壓過程中,坯料的(de)(de)徑向拉伸是貫穿(chuan)于(yu)成型過程的(de)(de)始終。而環向的(de)(de)變(bian)形則是隨著到中心(xin)距離而變(bian)化(hua),因而使(shi)得工件的(de)(de)壁厚(hou)發生變(bian)化(hua),如圖4-31所示。至于(yu)工件是減薄(bo)還是增(zeng)厚(hou),取決于(yu)σr和(he)σt的(de)(de)比(bi)例(li)關系。


圖 31.jpg



2. 薄(bo)壁封頭沖壓


 夾(jia)板成(cheng)型(xing)法(fa),如圖4-32所示。該方法(fa)僅(jin)用于(yu)貴重金屬(shu)(shu)成(cheng)型(xing)如鈦金屬(shu)(shu)成(cheng)型(xing)。


圖 32.jpg



3. 厚(hou)壁(bi)封頭的沖壓


 當毛坯直徑(Do)-沖頭直徑(Dm)<6壁(bi)厚(hou)(δ)時(shi),該(gai)封頭就為厚(hou)壁(bi)封頭。


 變形(xing)后邊緣會變得特別厚(hou),所以在成型過程中,通過下模圓角(jiao)處的阻力也就(jiu)特別大。


 當封頭(tou)坯(pi)料(liao)直徑大(da)于沖壓機的開(kai)擋(口),不可能(neng)進入(ru)沖壓機時,或成(cheng)型(xing)所需(xu)的沖壓力超(chao)過沖壓機能(neng)力時,就要考慮采用將坯(pi)料(liao)分瓣的方(fang)法(fa),采用分瓣沖壓成(cheng)型(xing)方(fang)法(fa)進行沖壓成(cheng)型(xing),成(cheng)型(xing)后(hou)再經拼焊完(wan)成(cheng)封頭(tou)制造。