封頭是一種廣泛應用于鍋爐、化工容器、油罐、核反應堆、導彈和人造衛(wèi)星等的重要零件,其規(guī)格正向大型化的方向發(fā)展,應用領域也在不斷擴大。采用數(shù)控旋壓來加工大、中型封頭具有其它加工方法無可比擬的優(yōu)越性。
封頭旋壓通常是采用板料成形。變形前后,板料的壁厚不發(fā)生變化或者變化很小,直徑變化較大,或收縮或擴大。旋壓時較易失穩(wěn)或局部拉薄,一般有單向前進旋壓和往復擺動多道次逐步旋壓兩種方式。主要產(chǎn)品要素為封頭外形輪廓度、已知位置直徑、高度、壁厚等。旋壓的主要工藝要素為旋輪運動軌跡、旋壓道次、道次旋壓間距、旋壓速度、是否熱旋等。漸開線形旋輪運動軌跡非常有利于旋壓成形,道次旋壓間距的確定極為重要,直接影響旋壓過程的成敗。
在封頭冷旋壓成形中,主要采用兩種方法:一步法和兩步法。一步法即將板坯在旋壓機上一次旋壓成形;二步法則是將板坯先在壓鼓機上沿板坯展面逐點壓制成球冠形,然后在旋壓機上翻邊。相比二步法,一步法旋壓加工的工作效率遠高于采用二步法,且產(chǎn)品質(zhì)量較好,因此一步法旋壓封頭是現(xiàn)階段使用較多,也很成熟的旋壓封頭工藝。
封頭的旋壓成形分冷旋、溫旋和熱旋。冷旋是指在常溫下對毛坯板料進行旋壓成形,但因受到材料塑性限制,能采用冷旋成形的封頭材料并不多;封頭溫旋成形技術主要用于中厚板封頭和一些難于冷變形材料的封頭成形。一般將金屬加熱到再結(jié)晶溫度或鍛造溫度以下某個溫度的旋壓成形稱為溫旋;熱旋成形是將金屬加熱到再結(jié)晶溫度或鍛造溫度以上某個溫度下進行的,隨著溫度的升高,金屬的塑性也隨之增強。
變形速度對金屬塑性的影響是一個比較復雜的問題。隨著變形速度的增加,既有使金屬塑性降低的一面,又有作用相反的一面,而且不同溫度下變形速度的影響也不同,這個需要在長期的數(shù)控旋壓工作實踐中找到規(guī)律。