在(zai)箱形(xing)工件(jian)(jian)的深沖成型過程中,工件(jian)(jian)的四角(jiao)部(bu)位(wei)以及角(jiao)的周圍凸(tu)起(qi)處(chu)金(jin)屬(shu),要(yao)經受(shou)(shou)像(xiang)圓形(xing)坯料沖壓(ya)成圓形(xing)殼體(ti)那樣(yang)的變形(xing)。金(jin)屬(shu)在(zai)角(jiao)的部(bu)位(wei)是被壓(ya)縮的,同時(shi)在(zai)金(jin)屬(shu)流入角(jiao)部(bu)位(wei),會產(chan)生較(jiao)大的壁厚增(zeng)加現象。由(you)于角(jiao)凸(tu)起(qi)部(bu)分的金(jin)屬(shu)在(zai)流向沖模倒圓處(chu)或(huo)沿圓處(chu)彎曲時(shi)不(bu)受(shou)(shou)壓(ya)縮,因此箱體(ti)側面基本(ben)上不(bu)會增(zeng)厚。
為(wei)了補償(chang)厚(hou)度變化(hua)和便于金(jin)屬(shu)的流動,沖頭和沖模之間的間隙一般要比坯料金(jin)屬(shu)厚(hou)度大(da)10%左右。沖頭和沖模的角部(bu)位間隙與用于圓筒(tong)形件的間隙相同,以適(shi)應角部(bu)金(jin)屬(shu)增厚(hou)。
加工深凹箱(xiang)形(xing)工件時(shi),為(wei)了控制金屬的(de)(de)流(liu)動,特(te)別是角部的(de)(de)流(liu)動,在沖壓成(cheng)型時(shi)一般都會(hui)使用(yong)坯(pi)料壓緊裝置。由于角部凸起部分受到劇烈(lie)的(de)(de)壓縮,所以角部的(de)(de)應變較(jiao)大(da)。如果(guo)產生開裂,則大(da)多(duo)數(shu)開裂發生在靠近角部的(de)(de)底側。
箱形工件沖壓(ya)成(cheng)型(xing)所用沖頭和(he)沖模的(de)(de)圓弧半徑,通(tong)常(chang)(chang)與筒形件沖壓(ya)時相同。某些廠家為了平衡金屬(shu)在角部(bu)(bu)的(de)(de)應力,常(chang)(chang)喜歡使角部(bu)(bu)的(de)(de)沖頭和(he)沖模的(de)(de)倒(dao)圓大于(yu)邊(bian)部(bu)(bu)倒(dao)圓。為了防(fang)止金屬(shu)流動局部(bu)(bu)受阻和(he)隨之(zhi)而(er)發生的(de)(de)不均勻延(yan)伸,沖模的(de)(de)上表面和(he)倒(dao)圓部(bu)(bu)位都應采取拋光至(zhi)無磨紋處理(li)。坯料上的(de)(de)毛刺及(ji)彎邊(bian)常(chang)(chang)常(chang)(chang)會(hui)限制(zhi)金屬(shu)沿坯料夾(jia)具(ju)表面的(de)(de)流動,從(cong)而(er)可能導致(zhi)工件垂直壁的(de)(de)斷裂,因此(ci)在成(cheng)型(xing)時應特別關注。
通(tong)常(chang)半展開(kai)的(de)坯(pi)料比(bi)箱(xiang)形(xing)坯(pi)料的(de)沖(chong)壓成型效果(guo)好。已經設計(ji)了許多樣板(ban)來調整(zheng)沖(chong)壓件的(de)角(jiao)部(bu)。調整(zheng)范(fan)圍從簡單的(de)約45°角(jiao)到包括金屬最佳體積和面積在內的(de)精確展開(kai)面。
成(cheng)品率高(gao)低與操(cao)作(zuo)的熟練(lian)程度以及工具磨損有關(guan)。
圖4-28所示為廚房用的(de)(de)平緣(yuan)單(dan)槽(cao)(cao)(cao)洗滌(di)盆(pen)槽(cao)(cao)(cao),該洗滌(di)盆(pen)槽(cao)(cao)(cao)是經四道工序成型的(de)(de),沖(chong)切(qie)、沖(chong)壓、再沖(chong)壓和切(qie)邊。工件(jian)的(de)(de)成型是一個沖(chong)壓與拉伸的(de)(de)組合過程。由(you)于某些具有不(bu)同排水孔(kong)位置(zhi)的(de)(de)洗滌(di)盆(pen)均是用同一種沖(chong)壓件(jian)制成的(de)(de),因此,排水孔(kong)不(bu)是在(zai)切(qie)邊時沖(chong)孔(kong)的(de)(de),而是單(dan)獨(du)沖(chong)孔(kong)的(de)(de)。
箱形工件所用的原材料是經退火的12Cr19Ni9(302)或06Cr19Ni10(304)型不(bu)銹(xiu)鋼(gang)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)工序是(shi)在(zai)一(yi)(yi)臺400t往(wang)復機械式(shi)沖壓(ya)機上進(jin)(jin)行(xing)的(de)(de)(de),為了調定坯料采用(yong)(yong)了250t的(de)(de)(de)壓(ya)緊力。沖頭是(shi)用(yong)(yong)合(he)金工具(ju)鋼(gang)制(zhi)成的(de)(de)(de),而火具(ju)則使用(yong)(yong)的(de)(de)(de)是(shi)合(he)金鑄(zhu)鐵。正反兩面使用(yong)(yong)的(de)(de)(de)沖壓(ya)環(見(jian)圖4-28),由硬質(zhi)鋁青銅制(zhi)成。其一(yi)(yi)面的(de)(de)(de)倒(dao)圓為19,05mm(供第(di)一(yi)(yi)次沖壓(ya)用(yong)(yong)),而另一(yi)(yi)面的(de)(de)(de)倒(dao)圓為12.7mm(供二次沖壓(ya)用(yong)(yong))。在(zai)第(di)一(yi)(yi)次和第(di)二次沖壓(ya)之(zhi)間,工件須(xu)在(zai)1066℃下的(de)(de)(de)惰性氣氛中進(jin)(jin)行(xing)退(tui)火處理,然后迅(xun)速(su)空(kong)冷至室溫。
采用沖壓和再沖壓,雙倒圓(yuan)的正反兩(liang)面可使用沖壓環切邊(bian)并加(jia)工出產品的平邊(bian)緣(yuan)。
第(di)二次沖壓工序中,工件(jian)的(de)底(di)部(bu)和凸緣(yuan)的(de)倒圓(yuan)變小,同時延伸底(di)部(bu)和側壁金(jin)屬,在二次沖壓期間,邊緣(yuan)部(bu)分(fen)的(de)金(jin)屬僅有少量或沒(mei)有被沖入盆(pen)體。
洗滌(di)盆第(di)一(yi)次(ci)沖壓后(hou)的(de)深度為127mm,第(di)二次(ci)為171.45mm.沖壓時沖頭的(de)速(su)度每分鐘約(yue)533.4mm,此時工(gong)件的(de)斷裂率不超過(guo)2%。
切(qie)邊采用一(yi)臺類似的400t沖壓機,用碳化物嵌入(ru)塊切(qie)邊。洗(xi)滌盆(pen)是(shi)固定在(zai)塑料或鑄鐵(tie)成型塊上(shang)進行(xing)切(qie)邊。
表4-10列出了厚度為1.27mm不(bu)同直徑的(de)兩種(zhong)不(bu)銹(xiu)鋼和低(di)碳鋼沖壓時所需的(de)壓力。