新技術(shù)新工藝：水壺壺身的脹形工藝及模具
2023-01-04【作 者】張世俊;吳鵠翔;劉斌
【前 言】
水壺壺身如圖1所示，材料為厚0.7mm的1Cr18Ni9Ti板材。1Cr18Ni9Ti雖然具有良好的塑性和較高的延伸率，但是，不銹鋼板材強度高，成形過程中受力情況復(fù)雜，加工難度大，尤其是奧氏體不銹鋼在塑性變形時還發(fā)生應(yīng)力誘發(fā)馬氏體相變，材料嚴重加工硬化，造成成形條件更加復(fù)雜。
通過對壺身的工藝分析及計算，確定沖壓工藝為：落料→拉伸→2次拉伸→切邊→卷邊→完全退火→脹形→沖小孔。由于脹形是成形的關(guān)鍵工序，故本文只探討壺身的脹形工藝。
【聚氨酯脹形模結(jié)構(gòu)及脹形原理】
聚氨酯脹形模采用了具有高強度、高硬度、耐磨、耐油、耐老化、抗撕裂強等性能的聚氨酯橡膠做凸模，利用其受壓后橫向膨脹而卸載后自行恢復(fù)原狀的特性使零件脹形，即利用它的各向流動性質(zhì)，在變形過程中其形狀的變化來成形各種沖壓件，所以它具有剛性脹形模那樣易于控制而不易流散、無污染及流體脹形模的貼模性好和表面質(zhì)量好等優(yōu)點，而且又克服了剛性及液體脹形模的缺點。此外，聚氨酯脹形模結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)周期短、成本低、易于修復(fù)，它不僅適合于中小批量和單件生產(chǎn)，也適合于大批量生產(chǎn)。
如圖2所示聚氨酯橡膠凸模裝在下模。凹模由兩塊剛性的鋼模拼塊組成，裝在上模導(dǎo)軌上。工作時，將圓筒毛坯套在聚氨酯凸模上，凹模下行，當凹模的錐面與錐套的錐面接觸后，在錐面的水平分力作用下，使左右凹模拼塊沿導(dǎo)軌向中心移動，當凹模的圓柱面進入錐套的圓柱面后凹模拼塊完成合模。凹模繼續(xù)下行，通過毛坯底面壓縮聚氨酯橡膠芯模，先壓出壺底凹坑并脹形壺身。凹模下行，行程由油壓機擋塊調(diào)節(jié)。脹形時，彈簧A對毛坯施加軸向壓力，使金屬流向脹形區(qū)，減少金屬變薄，有利于脹形，提高極限脹形系數(shù)，軸向力可由螺母調(diào)節(jié)。
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