薄壁椭圆封头的冲压成形过程属于复杂曲面零件的深拉伸成形加工范畴,其成型机理较为复杂,在成形过程中,不仅法兰部分的毛坯是变形区,而且毛坯中部也是变形区,尤其中部处于悬空状态的毛坯,由于不受模具的直接作用,其变形状态和趋势只能通过其他途径来控制,属于薄壁椭圆封头成形中的难点。 因而可以认为,能否有效控制悬空部分毛坯正确成形是椭圆封头产品整个工艺的关键。事实上,薄壁封头的拉深是金属平板被拉深成封头形状的过程,在成形过程中,中部毛坯径向始终处于拉应力的作用下,而维向应力在凸模顶点附件为拉应力状态,其大小随半径的加大而减小,在超过一定半径后变为压应力。 在进行冲压的过程中,针对于薄壁椭圆 封头的冲压技术应把握这样几个要点:1、凹模圆角半径的确定,圆角R的大小要适当;2、模具间隙的确定,一般来说,间隙过小会增大冲压时摩擦阻力、降低材料的流动性,降低工件表面质量、使工件拉伸后变得更薄,甚至产生龟裂形成裂纹源,导致封头表面拉裂,降低模具使用寿命;间隙过大冲压时摩擦阻力会减小、材料的流动性增大,引起皱褶和鼓包现象,因此模具间隙大小要适当。 第三是要合理确定拉深次数,拉深次数和拉深量是椭圆封头冲压工艺编制中的关键点之一,直接关系到拉深件的质量和拉深工作的经济性。拉深次数决定于每次拉深时允许的极限变形程度,拉伸系数是衡量拉深变形程度的一个重要的工艺参数。 最后还要选定冲压板料尺寸。如果尺寸不合理,将会直接影响椭圆封头产品的成型质量,其中冲压板料毛坯尺寸过大将导致封头冲压过程中主缸压力增大,封头直线段部位减薄严重,甚至产生龟裂成为裂纹源,诱发裂纹的产生。
椭圆封头与球形封头的使用界限考虑:椭圆封头的受力比球形封头差,但制造比球形封头容易,设计时如无其他因素考虑,在何时考虑采用球形封头(如直径及壁厚)较合理? 一般使用椭圆封头,球形封头替代椭圆封头的原因: 1、特殊材料,贵。 我们有2个4200的N10276封头,用椭圆须32mm,用球封头18mm,可节省约300W。
2、一般材料,厚。 用球封头节省材料,一般超过40mm就可考虑用球封。
3、一般材料,大,厚。封头成型困难,一般采用瓜瓣式,先成型,再拼焊,做球封更容易。
除此之外,在将椭圆封头和筒体完成焊接之后,还需要及时将焊缝及其周围所存在的焊渣、 飞溅、污染物等清理干净,并进行 PT 检查和表面酸洗。切记,不得造成封头表面的磕碰划伤。在存放的时候,不得露天存放,防雨淋。水压试验用水氯离子含量不得大于25mg/L ,试验后要及时吹干。
另外还要考虑到椭圆封头的工作环境条件。由于碳素钢椭圆封头在、氨、碱性钠等环境下会发生裂纹,因而用户在订购的时候应说明消除残余应力。并且在设计的时候也需要选择合适的材料
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