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如何DIY易拉罐制作方法圖解

罐體制造工藝分析

(1)落料壹拉伸復合工序。拉伸時,坯料邊緣的材料沿著徑向形成杯,因此在塑性流動區域的單元體為雙向受壓,單向受拉的三向應力狀態,如圖1所示。由於受凸模圓弧和拉伸凹模圓弧的作用,杯下部壁厚約減薄10%,而杯口增厚約25%。杯轉角處的圓弧大小對後續工序(罐體成形)有較大的影響,若控制不好,易產生斷罐。因此落料拉伸工序必須考慮以下因素:杯的直徑和拉伸比、凸模圓弧、拉伸凹模圓弧、凸、凹模間隙、鋁材的機械性能、模具表面的摩擦性能、材料表面的潤滑、拉伸速度、突耳率等。突耳的產生主要由2個因素確定:壹是金屬材料的性能,二是拉伸模具的設計。突耳出現在杯的最高點同時也是最薄點,將會對罐體成形帶來影響,造成修邊不全,廢品率增高。

基於以上分析,確定拉伸工序選擇的拉伸比m=36.55%,坯料直徑Dp=140.20±0.0lmm,杯直徑Dc=88.95mm。

(2)罐體成形工序。

變薄拉伸工藝分析。典型的鋁罐拉伸、變薄拉伸過程如圖2所示,變薄拉伸過程中受力狀況如圖3所示。 在拉伸過程中,集中在凹模口內錐形部分的金屬是變形區,而傳力區則為通過凹模後的筒壁及殼體底部。在變形區,材料處於軸向受拉、切向受壓、徑向受壓的三向應力狀態,金屬在三向應力的作用下,晶粒細化,強度增加,伴有加工硬化的產生。在傳力區,各部分材料受力狀況是不相同的,其中位於凸模圓角區域的金屬受力情況最為惡劣,其在軸向、切向兩向受拉,徑向受壓,因而材料的減薄趨勢嚴重,金屬易從此處發生斷裂,從而導致拉伸失敗。比較變形區和傳力區金屬的應力狀態可知:變薄拉伸工藝能否順利進行主要取決於拉伸凸模圓角部位的金屬所受拉應力的大小,當拉應力超過材料強度極限時就會引起斷裂,否則拉伸工藝可以順利進行。因此,減小拉伸過程中的拉應力成為保證拉伸順利進行的關鍵。

變薄拉伸拉伸比的選擇為:再拉伸:25.7%,第1次變薄拉伸:20%~25%,第2次變薄拉伸:23%~28%,第3次變薄拉伸:35%~40%。

在成形過程中,影響金屬內部所受拉應力大小的因素很多,其中凹模錐角。的取值直接關系到變形區金屬的流動特性,進而影響拉伸所需成形力的大小,所以,其數值合理與否對工藝的實施有著重要影響。當α較小時,變形區的範圍比較大,金屬易於流動,網格的畸變小。隨著α的增大,變形區的範圍減小,金屬的變形集中,流動阻力增大,網格歧變嚴重。而且,隨著凹模錐角的增大,變形區材料的應變相應增加,這說明凹模錐角較大時,不僅金屬的變形範圍集中,而且變形量迅速上升,因而使得變形區金屬的加工硬化現象加劇,導致金屬內部的應力上升,從而對拉伸產生不利影響。另壹方面,在α過於大或過小時都會引起拉伸力的增加,其原因在於:當α過大時,金屬流動急劇,材料的加工硬化效應顯著,並且隨著錐角的增大,凹模錐面部分產生的阻礙金屬流動的分力加大,因而所需拉伸力增加;當。過小時,雖然金屬流動的轉折小,但由於變形區金屬與凹面的接觸錐面長,錐面上總摩擦阻力大,因此網格畸變雖小,總拉伸力卻增大。