在(zai)箱(xiang)形(xing)工(gong)件(jian)的(de)(de)深沖成(cheng)型過程中,工(gong)件(jian)的(de)(de)四角(jiao)(jiao)部位(wei)以(yi)及(ji)角(jiao)(jiao)的(de)(de)周圍凸起處金屬(shu),要經受(shou)像圓(yuan)形(xing)坯(pi)料(liao)沖壓(ya)成(cheng)圓(yuan)形(xing)殼體那樣的(de)(de)變形(xing)。金屬(shu)在(zai)角(jiao)(jiao)的(de)(de)部位(wei)是被壓(ya)縮(suo)的(de)(de),同(tong)時(shi)在(zai)金屬(shu)流入角(jiao)(jiao)部位(wei),會產生較大的(de)(de)壁厚增加現象。由于角(jiao)(jiao)凸起部分(fen)的(de)(de)金屬(shu)在(zai)流向沖模(mo)倒圓(yuan)處或沿(yan)圓(yuan)處彎曲時(shi)不(bu)受(shou)壓(ya)縮(suo),因此箱(xiang)體側(ce)面基本上不(bu)會增厚。
為了補償(chang)厚度變化(hua)和便于(yu)(yu)金屬的(de)流動,沖頭(tou)和沖模(mo)(mo)之間的(de)間隙(xi)一般(ban)要比坯料金屬厚度大(da)10%左右。沖頭(tou)和沖模(mo)(mo)的(de)角部位間隙(xi)與用于(yu)(yu)圓筒形件的(de)間隙(xi)相(xiang)同,以(yi)適(shi)應角部金屬增厚。
加工深凹箱形(xing)工件(jian)時(shi),為了控制金屬(shu)的(de)流(liu)動,特別是角部(bu)的(de)流(liu)動,在(zai)(zai)沖壓成(cheng)型時(shi)一般都(dou)會(hui)使用坯(pi)料壓緊(jin)裝置。由于角部(bu)凸(tu)起(qi)部(bu)分受到劇烈的(de)壓縮,所以(yi)角部(bu)的(de)應變較(jiao)大(da)。如果產生開裂,則大(da)多數開裂發(fa)生在(zai)(zai)靠近角部(bu)的(de)底側。
箱形工件(jian)沖壓成型所用(yong)沖頭和沖模的(de)(de)圓弧半徑,通常與(yu)筒形件(jian)沖壓時相同(tong)。某些廠家為了平衡金屬(shu)在角部的(de)(de)應力,常喜歡(huan)使(shi)角部的(de)(de)沖頭和沖模的(de)(de)倒圓大于邊(bian)部倒圓。為了防止金屬(shu)流(liu)動局部受阻和隨之而(er)發生(sheng)的(de)(de)不(bu)均(jun)勻延伸,沖模的(de)(de)上表面和倒圓部位都應采取拋光至無磨紋處理(li)。坯(pi)料上的(de)(de)毛刺(ci)及(ji)彎邊(bian)常常會限制(zhi)金屬(shu)沿(yan)坯(pi)料夾具(ju)表面的(de)(de)流(liu)動,從而(er)可能導致(zhi)工件(jian)垂(chui)直(zhi)壁(bi)的(de)(de)斷(duan)裂(lie),因此在成型時應特(te)別關注。
通常(chang)半(ban)展(zhan)開的(de)(de)坯料(liao)比(bi)箱形坯料(liao)的(de)(de)沖(chong)壓(ya)成型效(xiao)果好(hao)。已經設(she)計了許多(duo)樣板來調整沖(chong)壓(ya)件的(de)(de)角部。調整范圍(wei)從簡單(dan)的(de)(de)約45°角到包括(kuo)金屬最佳體積和(he)面(mian)(mian)積在內的(de)(de)精確展(zhan)開面(mian)(mian)。
成品率高(gao)低與操作的熟(shu)練程(cheng)度(du)以及工具(ju)磨損有關。
圖4-28所示為(wei)廚(chu)房(fang)用的(de)平(ping)緣單(dan)槽(cao)(cao)洗滌盆槽(cao)(cao),該洗滌盆槽(cao)(cao)是(shi)經(jing)四(si)道(dao)工序(xu)成型的(de),沖(chong)(chong)(chong)切、沖(chong)(chong)(chong)壓(ya)(ya)、再沖(chong)(chong)(chong)壓(ya)(ya)和切邊。工件的(de)成型是(shi)一個(ge)沖(chong)(chong)(chong)壓(ya)(ya)與拉伸的(de)組合過程(cheng)。由于某些具有不(bu)同排水孔(kong)位(wei)置的(de)洗滌盆均是(shi)用同一種沖(chong)(chong)(chong)壓(ya)(ya)件制(zhi)成的(de),因此,排水孔(kong)不(bu)是(shi)在切邊時沖(chong)(chong)(chong)孔(kong)的(de),而(er)是(shi)單(dan)獨(du)沖(chong)(chong)(chong)孔(kong)的(de)。
箱形工件所用的原材料是經退火的12Cr19Ni9(302)或06Cr19Ni10(304)型不銹鋼帶卷。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(chong)壓(ya)(ya)工序(xu)是(shi)在一(yi)(yi)臺400t往復機(ji)械式沖(chong)壓(ya)(ya)機(ji)上進(jin)行的(de),為(wei)(wei)了調定坯料采用(yong)了250t的(de)壓(ya)(ya)緊力(li)。沖(chong)頭(tou)是(shi)用(yong)合(he)金工具鋼制成(cheng)的(de),而(er)火具則使用(yong)的(de)是(shi)合(he)金鑄(zhu)鐵。正反(fan)兩面使用(yong)的(de)沖(chong)壓(ya)(ya)環(見(jian)圖4-28),由硬質鋁青銅制成(cheng)。其一(yi)(yi)面的(de)倒圓為(wei)(wei)19,05mm(供第一(yi)(yi)次(ci)沖(chong)壓(ya)(ya)用(yong)),而(er)另一(yi)(yi)面的(de)倒圓為(wei)(wei)12.7mm(供二(er)次(ci)沖(chong)壓(ya)(ya)用(yong))。在第一(yi)(yi)次(ci)和(he)第二(er)次(ci)沖(chong)壓(ya)(ya)之間,工件(jian)須在1066℃下的(de)惰(duo)性(xing)氣氛中進(jin)行退火處理,然(ran)后(hou)迅速空冷至室溫(wen)。
采用沖壓(ya)和再沖壓(ya),雙(shuang)倒圓的正反兩面可使用沖壓(ya)環切邊(bian)并(bing)加工出產品的平邊(bian)緣(yuan)。
第二次(ci)沖壓工序中,工件的(de)(de)底部(bu)(bu)和(he)凸(tu)緣的(de)(de)倒圓變小,同時(shi)延伸底部(bu)(bu)和(he)側壁金屬,在二次(ci)沖壓期間,邊緣部(bu)(bu)分的(de)(de)金屬僅(jin)有少量或沒(mei)有被沖入盆體。
洗滌盆第一次(ci)沖壓后(hou)的深度為127mm,第二次(ci)為171.45mm.沖壓時沖頭(tou)的速度每(mei)分鐘約(yue)533.4mm,此時工件的斷裂率(lv)不超過2%。
切邊(bian)采(cai)用(yong)一臺(tai)類似的(de)400t沖壓機,用(yong)碳化物(wu)嵌入塊切邊(bian)。洗滌盆是固定在(zai)塑料或鑄鐵成型塊上進行切邊(bian)。
表4-10列出了厚度為(wei)1.27mm不同直徑的(de)(de)兩種不銹鋼和低碳鋼沖壓(ya)時所需(xu)的(de)(de)壓(ya)力。