在(zai)(zai)箱形工(gong)件的(de)深沖成型過程中(zhong),工(gong)件的(de)四(si)角(jiao)部(bu)位以及角(jiao)的(de)周(zhou)圍凸(tu)起(qi)處金(jin)屬,要經受像圓形坯料(liao)沖壓(ya)成圓形殼(ke)體那樣的(de)變形。金(jin)屬在(zai)(zai)角(jiao)的(de)部(bu)位是被(bei)壓(ya)縮的(de),同時在(zai)(zai)金(jin)屬流(liu)入角(jiao)部(bu)位,會產生(sheng)較大(da)的(de)壁厚(hou)增加(jia)現象。由于角(jiao)凸(tu)起(qi)部(bu)分的(de)金(jin)屬在(zai)(zai)流(liu)向沖模倒圓處或沿圓處彎曲時不受壓(ya)縮,因此箱體側(ce)面基本上(shang)不會增厚(hou)。
為了(le)補(bu)償(chang)厚(hou)度變化和(he)便于金屬的(de)流動,沖頭和(he)沖模之間(jian)的(de)間(jian)隙一般(ban)要比坯料金屬厚(hou)度大10%左右(you)。沖頭和(he)沖模的(de)角(jiao)部位(wei)間(jian)隙與用(yong)于圓筒形件的(de)間(jian)隙相同,以適應角(jiao)部金屬增厚(hou)。
加(jia)工深凹箱形工件時,為了控(kong)制金屬的(de)(de)流(liu)動,特別是角(jiao)部的(de)(de)流(liu)動,在(zai)沖壓(ya)成型時一般都會使用(yong)坯料壓(ya)緊(jin)裝置。由于(yu)角(jiao)部凸起部分受到劇(ju)烈的(de)(de)壓(ya)縮,所以角(jiao)部的(de)(de)應(ying)變(bian)較大。如果產生開(kai)裂,則大多數開(kai)裂發生在(zai)靠近角(jiao)部的(de)(de)底側(ce)。
箱形工(gong)件(jian)沖壓(ya)成(cheng)型(xing)所用沖頭和(he)(he)沖模的(de)圓弧半徑,通常(chang)與筒形件(jian)沖壓(ya)時(shi)相同。某些(xie)廠家為了(le)平衡金(jin)屬在(zai)角部的(de)應(ying)力(li),常(chang)喜歡使角部的(de)沖頭和(he)(he)沖模的(de)倒圓大于(yu)邊(bian)部倒圓。為了(le)防止金(jin)屬流動局部受阻和(he)(he)隨之而發生的(de)不均勻延(yan)伸,沖模的(de)上(shang)表面和(he)(he)倒圓部位都應(ying)采(cai)取拋光至無磨紋處理。坯料上(shang)的(de)毛(mao)刺及(ji)彎(wan)邊(bian)常(chang)常(chang)會(hui)限制金(jin)屬沿坯料夾具(ju)表面的(de)流動,從而可能導致(zhi)工(gong)件(jian)垂直壁的(de)斷(duan)裂,因此(ci)在(zai)成(cheng)型(xing)時(shi)應(ying)特別關注。
通常半(ban)展開的(de)(de)坯(pi)料比箱(xiang)形坯(pi)料的(de)(de)沖壓成型(xing)效果好。已經設計(ji)了(le)許多樣板來調(diao)整沖壓件的(de)(de)角(jiao)部。調(diao)整范圍從(cong)簡單的(de)(de)約45°角(jiao)到包括金屬最佳體積(ji)和面(mian)積(ji)在內的(de)(de)精確展開面(mian)。
成品率高低與操作的熟練(lian)程度以及工具磨損有(you)關。
圖4-28所示為廚房用(yong)的平緣單(dan)槽洗滌盆(pen)槽,該(gai)洗滌盆(pen)槽是(shi)(shi)經(jing)四道工序成型(xing)的,沖(chong)(chong)切、沖(chong)(chong)壓、再(zai)沖(chong)(chong)壓和切邊(bian)。工件的成型(xing)是(shi)(shi)一個沖(chong)(chong)壓與拉伸的組合過程。由于(yu)某些具有(you)不同(tong)(tong)排水孔位置的洗滌盆(pen)均是(shi)(shi)用(yong)同(tong)(tong)一種(zhong)沖(chong)(chong)壓件制成的,因此(ci),排水孔不是(shi)(shi)在切邊(bian)時沖(chong)(chong)孔的,而是(shi)(shi)單(dan)獨沖(chong)(chong)孔的。
箱形工件所用的原材料是經退火的12Cr19Ni9(302)或06Cr19Ni10(304)型不銹(xiu)鋼帶卷。坯料尺寸:長635mm,寬738.6mm,厚1.27mm,表面光潔度為2D.坯料是用一臺單沖程機械式沖壓機從鋼卷上沖切下來的,沖切速度每分鐘為40次。并在45°方向上對坯料角部進行切邊,坯料每個角部的每邊切去50.8mm,就會將四個直角切除。切邊時的剪切間隙應小于金屬厚度的5%,以便盡量減少邊部扭曲和毛刺。
沖壓(ya)(ya)(ya)工(gong)序(xu)是在(zai)一臺400t往復(fu)機械式沖壓(ya)(ya)(ya)機上進行(xing)的(de),為了調(diao)定(ding)坯料(liao)采(cai)用(yong)了250t的(de)壓(ya)(ya)(ya)緊(jin)力(li)。沖頭(tou)是用(yong)合(he)金工(gong)具鋼制(zhi)成(cheng)的(de),而(er)火具則使(shi)用(yong)的(de)是合(he)金鑄鐵(tie)。正反(fan)兩面(mian)使(shi)用(yong)的(de)沖壓(ya)(ya)(ya)環(見(jian)圖4-28),由硬質(zhi)鋁青銅制(zhi)成(cheng)。其一面(mian)的(de)倒圓(yuan)為19,05mm(供第一次沖壓(ya)(ya)(ya)用(yong)),而(er)另一面(mian)的(de)倒圓(yuan)為12.7mm(供二(er)(er)次沖壓(ya)(ya)(ya)用(yong))。在(zai)第一次和第二(er)(er)次沖壓(ya)(ya)(ya)之間,工(gong)件須在(zai)1066℃下的(de)惰性氣氛中進行(xing)退火處理,然后迅速(su)空(kong)冷至室溫。
采用沖(chong)(chong)(chong)壓和(he)再沖(chong)(chong)(chong)壓,雙倒圓(yuan)的正反兩面(mian)可使(shi)用沖(chong)(chong)(chong)壓環切邊并加工(gong)出產品的平邊緣。
第二(er)次(ci)沖(chong)壓工序中,工件(jian)的底部和凸緣的倒圓變小,同時(shi)延伸底部和側(ce)壁(bi)金(jin)屬,在二(er)次(ci)沖(chong)壓期間,邊(bian)緣部分的金(jin)屬僅有(you)少量或沒(mei)有(you)被沖(chong)入盆體。
洗滌盆第一次(ci)沖壓(ya)(ya)后的(de)深度(du)為(wei)127mm,第二(er)次(ci)為(wei)171.45mm.沖壓(ya)(ya)時沖頭的(de)速度(du)每分鐘約533.4mm,此時工件的(de)斷裂率不超過(guo)2%。
切邊(bian)采用(yong)一臺類似的(de)400t沖壓機,用(yong)碳化(hua)物嵌入塊切邊(bian)。洗滌盆是固定在塑料或鑄鐵成型(xing)塊上進(jin)行切邊(bian)。
表4-10列出(chu)了(le)厚(hou)度為(wei)1.27mm不同直徑的兩種(zhong)不銹鋼(gang)和低碳鋼(gang)沖壓時所需的壓力。