第13讲－第3章　零件的加工工艺⑧成形3.3.4板材的压延.pptVIP

3.3.4　板材的压延 本讲内容提要： 　1.在封头压延工艺过程中，决定封头压延次 数的因素是什么？ 　2.影响封头壁厚变化的因素有哪些？ 　3.如何计算封头的坯料尺寸？ 　4.封头冲压时，压延力的计算。 　5.封头压延成形模具的设计要求有哪些？ 　6.封头压延成形模具的设计参数有哪些？ 　7.封头压延成形缺陷及控制方法。 3.3.4　板材的压延 　压延也称拉延或拉深，是利用具有一定半径的模 具，将已下料得到的平板坯料制成各种形状的开口 空心零件冲压工序。 　压延可以在普通的压力机或专用压延压力机或液 压机上进行。压延所用模具与冲裁模不同，其凸、 凹模没有锋利的刃口，而其工作部分都具有较大的 半径，并且凸、凹模之间的间隙一般大于板料厚度 δ。 3.3.4　板材的压延 　压延工序加工零件的尺寸范围可以从直径几毫米 到2～3m，厚度为0.2～300mm。用压延工序可以制 成筒形、锥形、球形、方盒形和其他形状不规则形 状的零件。 　虽然各种零件的冲压过程都叫压延，但由于几何 形状的特点不同，故其在确定压延的工艺参数、工 序数目及工艺顺序方面都不一样。本节以整体封头 的成形过程来介绍压延的基本原理。 3.3.4　板材的压延 　封头是锅炉、压力容器、炼油和化工设备等受压 容器上的重要构件。封头按其形状可分为平底封 头、碟形封头、椭圆形封头及球形封头等。 ㈠ 封头的压延工艺过程 　封头冲压过程中，板料的变形很大。对于壁厚或 冲压深度过大的封头，若在冷态下冲压，不仅需要 较大功率的压力机，而且会使成形后的封头产生严 重的冷作硬化，甚至形成裂纹。为保证封头的质 量，多采用热冲压。 3.3.4　板材的压延 　1.压延成形过程　 　整体封头的压延如图3-82所示。先将工件加热到 适当温度，然后将其放置在下模上，并对准中心； 放下压边圈，将坯料压紧到合适程度，以保证冲压 时使坯料各处能均匀变形，防止封头产生波纹和皱 折。开动压力机加压，使坯料逐渐变形，并落入下 模。上提起模，使封头与凸模脱离。 3.3.4　板材的压延 说明： 　★由于成形后的封头在温度降低后会产生收缩， 加之凸模受热后又稍有膨胀，因而封头被紧紧地裹 在凸模上。为解决这个问题，除严格控制终压温度 外，也可在下模的圆周方向上穿几只（一般是4～6 只）活动销来脱模。 　★6δ≤Dp－Dn≤45δ的封头为中厚壁封头 （δ为壁厚；Dp为坯料直径；Dn为封头内径）， 用普通模具一次压延成形，不需要特殊措施。 3.3.4　板材的压延 　★Dp－Dn＞45δ的薄壁封头， 需通过二次压延成形，如图3-83 所示。先用比凸模直径小200mm 左右的下模压成碟状，可2～3块 坯料叠压；再用配套的下模压成 所需要的封头形状。必要时可分 3～4次压延。 3.3.4　板材的压延 　★Dp－Dn＜6δ的为厚壁封头。 这类封头多为球形封头。在冲压 过程中，边缘厚度剧增，尤其直 边高度＞100mm的球形封头，增 厚率常达10%以上，容易导致封 头底部严重减薄。压制时必须增 大模具间隙，或将坯料边缘削薄 后进行压延成形，如图3-84所示。 3.3.4　板材的压延 　2.封头的壁厚变化　 　整体封头的拉延过程，无论采用压边圈拉延或不 采用压边圈拉延，一般在接近大曲率部位，封头壁 厚都要变薄。椭圆形封头在曲率半径最小处变薄最 大（见图3-85），一般壁厚减薄量：碳钢封头可达 8%～10%，铝封头可达12%～15%。球形封头在 底部变薄最严重，可达12%～14%。 　在设计封头和制定其制作冲压工艺时，都应予以 考虑。 3.3.4　板材的压延 　影响封头壁厚变化的因素有： 　① 材料强度越低，壁厚变薄量越大； ② 变形程度越大，封头底部越尖，壁厚变薄量越大； ③ 上、下模间隙及下模圆角越小，壁厚变薄量越大； ④ 压边力过大或过小，压制温度超高，都会导致壁厚减小。 3.3.4　板材的压延 ㈡ 封头坯料的计算 　整体封头坯料的计算方法见表3-50。 　由于影响坯料尺寸的因素很多，如钢板厚度、加 热温度、压延次数、压制设备不同等，所以在批量 生产时，应先试制确定坯料尺寸后再成批生产。 ㈢ 压延力的计算 　封头冲压时，压延力的计算常采用经验公式进 行，它是正确选择冲压设备的依据。 　整体封头冲压时的压延力按下式计算： 3.3.4　板材的压延 式中 　F——压延力（N）； 　e——压边力影响系数，无压边e＝1，有压边时e＝1.2； 　K——封头形状影响系数，碟形及椭圆形封头K＝1.1～　　　　　　 　　　 1.2，球形封头K＝1.4～1.5； 　Dp——坯料直径（mm）； 　Dxm——下模直径（mm）； 　δ——坯料厚度（mm）； 　σbt——材料的高温抗拉强度（MPa）。 3.3.4　板材的压延 如需压边力时，压边力按下