模具技術：鍍錫鋼薄壁罐脹形壁厚變化分析
2022-08-29【作 者】崔樹平;宋志平;黃特
金屬桶罐以其優(yōu)異的包藏性和阻隔性、良好的機械性能、裝演精美以及可回收等優(yōu)點，廣泛應用于包裝領域。近年來在人們對產(chǎn)品美觀追求和個性化消費潮流的趨勢下，不同于傳統(tǒng)飲料罐和氣霧罐直桶外形的異形薄壁罐正在悄然興起[1]。它是通過對罐身進行局部膨脹或滾筋成形加工制成形狀各異的造型，其市場發(fā)展空間巨大[2]。目前國際上發(fā)達國家采用先進的氣壓脹形技術[3-5]，罐坯只經(jīng)一次脹形便成形為,異形罐，在經(jīng)濟及技術上具有許多優(yōu)點。但是這項技術應用于工業(yè)生產(chǎn)僅10多年，國內這方面的研究還很少，在工藝和技術方面有待進行深入研究和開發(fā)。本文將對鍍錫鋼薄壁罐進行有限元模擬和試驗研究，分析成形階段金屬流動情況、壁厚變化、應力和應變分布規(guī)律以及罐坯成形極限。
【結 論】
通過使用有限元軟件模擬薄壁罐氣壓脹形過程金屬的流動情況，揭示了壁厚變化、應力與應變分布規(guī)律，以及罐坯的成形極限，為氣壓脹形過程控制和進行工藝優(yōu)化研究提供了可靠的依據(jù)。
（1）壁厚減薄量、應力和應變值因部位不同而不同，壁厚減薄、應力和應變的最大值都發(fā)生在脹形的最大變形區(qū)，此處極易發(fā)生皺折和破裂。因此在確定工藝參數(shù)和生產(chǎn)過程中應重點控制最大變形部位影響因素(如材料性能、罐坯尺寸、模具形狀和摩擦狀態(tài)等)，以避免成形缺陷的發(fā)生。
（2）薄壁罐脹形的中間階段成形迅速，對成形結果影響最大。調整和控制影響中間階段成形的各因素(如加載速率等)，可以使成形結果朝著有利方向發(fā)展更為有效。
（3）T3鍍錫鋼材料的極限脹形系數(shù)Kmax=1.45,罐坯在此脹形系數(shù)以下可以安全脹形。
以下是正文：
