封头冲压成型视频在线视频

同学们好

前一个知识点

我们学习的是设备筒体成型

筒体成型的工作量是最大的

那么紧随其后的

就是封头成形

目前从理论上说

封头成型方法主要有三种

一种是传统的冲压成型

另外一种是新兴的旋压成形

还有一种叫做爆炸成型

我们先来学习封头的冲压成型

下面这几张图片显示的是

封头冲压的设备和模具

左图是加热炉 右图是压力机

这是模具

这是上模又叫冲头

形状是跟封头的形状一样的

上膜是中空结构

这是下膜 是环状结构

所以又称之为拉环

好了

下面我们来看封头冲压的过程

首先将压力机润滑调试好

安装上下模具

并注意对中

然后将坯料加热到适当的温度

放到下膜上

并按模口找正

然后开动压力机

使活动横梁

由定位油缸带动空乘向下

由定位油缸带动空乘向下

当压边圈与坯料接触后

开动压边缸

将坯料边缘压挤

第4步

接着就是冲头空程向下

与坯料接触后

开动主工作油缸

冲头向下冲压

对坯料进行拉深

坯料包住上膜

与上膜一起下行

第5步当坯料完全通过下膜

封头已成型完毕

开动回程油缸

将冲头和压边圈向上抬起

与此同时

脱膜卡销将包在膜上的封头拨下

从下膜支架中取出

冲压时 为了降低坯料

与模具之间的摩擦力

大部分情况下

都在下膜的表面涂以润滑剂

据经验

如果压碳钢封头的话

就用40%的石墨

加60%的机油

加60%的机油

如果压不锈钢封头的话

用55%的石墨

加45%的机油

据测定

石墨加机油

比纯机油做润滑剂

摩擦系数更低

请看四段视频

好了 我们已经了解了

封头的冲压过程

下面的时间我们来分析一下

封头冲压时的应力和变形

我们在这里只进行定性分析

以便于大家理解

控制成型质量的工艺措施

首先来看看

封头冲压以后的变形情况

封头冲压以后的变形情况

无论球形还是椭圆形封头

成型后厚度的变化

成型后厚度的变化

都是有规律的

都是有规律的

直边的部分增厚

底部减薄

底部减薄

球形封头在底部的减薄量最大

然后逐渐过渡到增厚

因球形封头的曲率变化是均匀的

所以封头厚度变化也是均匀的

椭圆形封头的厚度变化

却是非均匀的

底部变化较小

曲率较大的部分减薄严重

直边部分增厚较大

由变形情况可以初步推断

中心底部减薄是拉应力所致

直边附近的增厚是压应力所致

下面我们一起看一看封头冲压时的受力情况

总的来说

封头冲压属于拉深过程

径向力σr和周向力σt

与坯料

进入拉环的程度有关

或者说某点的受力状况

与该点到坯料中心的距离有关

先看A点

A点是指被压在压边圈

和下模之间的坯料

我们称其为平法兰部分

这里的径向力σr

是由冲头下压拉深而制

在向下拉深的同时

材料会向中心流动

外直径减小

材料受压缩

于是有此切向力σt

此时A处的金属

处于平面应力状态

在σt的作用下

若工艺控制不当

坯料的边缘将产生折皱

为了避免折皱的产生

常常使用压边圈压住

这时候平法兰部分在厚度方向上

便有了σn

便有了σn

所以所以A处是三向应力状态

再看B点

B点处于下磨圆角处

同样受拉深产生径向应力σr

周边减小

而产生的切向压缩力σt

同时

因存在下膜圆角支点

就有弯曲变形

所以此处还受有弯曲力

这个弯曲力

已包含在σr当中

一起表达了

一起表达了

C点是处于冲头

与下模间的空隙处

厚度方向无应力

只有σr拉力和σt

靠近下摸圆角处σt很大

并且支撑条件不好

所以薄壁封头

在此处容易起皱

D是封头底部

同样是两项应力状态

拉深而产生的σr

而周向力则变成了拉应力

处于两向拉伸状态

现在再来总结一下

A点三向应力状态

径向受拉

周向受压

厚度方向受压

B点两项应力状态

径向受拉

周向受压

径向力中包括弯曲应力

C点两向应力状态

径向受拉

周向受压

D点两向应力状态均为拉应力

冲压时

冲头将坯料中心部分压入下膜

中心点附近的坯料

处于两向拉伸应力状态

周向拉应力

随着距中心点距离的增加而减小

到某一直径为零

然后变成压力

直边部分因为有压边圈

所以有厚度方向应力

本知识点到此结束

我们下次见