薄壁鋁合金封頭沖壓成形的加工工藝研究論文
薄壁鋁合金封頭沖壓成形的加工工藝研究論文
沖壓成型是指靠壓力機(jī)和模具對(duì)板材、帶材、管材和型材等施加外力，使之產(chǎn)生塑性變形或分離，從而獲得所需形狀和尺寸的工件(沖壓件)的加工成型方法。以下是學(xué)習(xí)啦小編今天為大家精心準(zhǔn)備的：薄壁鋁合金封頭沖壓成形的加工工藝研究相關(guān)論文。內(nèi)容僅供參考，歡迎閱讀!
薄壁鋁合金封頭沖壓成形的加工工藝研究全文如下：
沖壓成型 是一種常見的機(jī)械加工方法，沖壓加工所生產(chǎn)出來的沖壓個(gè)，應(yīng)用領(lǐng)域可說是包羅萬象，比如：消費(fèi)電子產(chǎn)品、機(jī)械、五金、運(yùn)輸工具等產(chǎn)業(yè)均少不了它的存在。
按客戶要求來料制作鋁合金封頭EHA2000mm、數(shù)量2 個(gè)、材質(zhì)5052、投料板厚5mm、成形后最小板厚4.3mm、直邊高度25mm、外周長(zhǎng)6315(-3~+6)mm、成形后消應(yīng)力退火、制造標(biāo)準(zhǔn)GB/T25198-2010。
1 鋁合金封頭的加工方法
沖壓：適應(yīng)大批量生產(chǎn)，需制作相應(yīng)模具，但成形質(zhì)量好，材料減薄少，實(shí)際成形形狀和理論要求形狀誤差較少，尤其適用封頭容器內(nèi)部需安裝其他部件的加工工藝。
2 鋁合金封頭的加工設(shè)備
(1)加熱設(shè)備：電爐，鋁合金封頭的加熱多采用電爐，加熱電爐要求保溫性能良好，升溫降溫可控，爐膛內(nèi)氣氛呈弱氧化性，爐膛內(nèi)各部位溫度均勻，而且電爐應(yīng)定期校核，保證爐膛內(nèi)各部位實(shí)測(cè)溫差在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，加熱電爐應(yīng)配置自動(dòng)控溫測(cè)溫裝置和溫度記錄儀。
(2) 壓機(jī)：雙向油壓機(jī)，按客戶要求鋁合金封頭EHA2000*5(4.3)=2 H=25 材質(zhì)5052 由于封頭直徑大，壁薄，成形時(shí)極易產(chǎn)生鼓包和減薄，為保證封頭形狀和成形后封頭最小板厚制作此封頭是必須采用墊板，墊板厚度10mm。
3 加工工藝
鋁板整形、焊縫打磨、PT[6]+清洗、鋁板熱處理+墊板拋光、加墊板予沖+成形+清洗、熱處理+坡口、研磨坡口+清洗+檢驗(yàn)、入庫。根據(jù)制作工藝要求此規(guī)格鋁合金封頭要求圓片下料直徑2380，通常下料的板材標(biāo)準(zhǔn)寬度只有1500，由于寬度不夠，需要下2 塊料，最后進(jìn)行拼接(客戶焊接)。
在板料焊接后，若鋁合金圓片不平整就進(jìn)行壓制，壓制時(shí)會(huì)出現(xiàn)很多不穩(wěn)定因素，尤其在焊縫角變形位置容易產(chǎn)生材料失穩(wěn)產(chǎn)生鼓包，所以鋁合金圓片有焊接角變形需先把鋁合金圓片修整水平。為消除材料焊接表面缺陷和消除影響沖壓制作的焊縫余高，焊縫需打磨處理并PT，先用粗砂輪打磨，盡快去除焊縫余高，再用80 目砂輪拋光為做PT 做準(zhǔn)備，注意焊縫須雙面打磨且不能低于母材，打磨、拋光完成后，在焊縫位置做PT，發(fā)現(xiàn)有不合格位置須進(jìn)行修補(bǔ)，直至合格，修補(bǔ)位置也須重新打磨后拋光，若鋁合金圓片上有劃傷也須進(jìn)行拋光處理。
焊接圓片因焊縫位置材料力學(xué)性能不均勻且留有焊接應(yīng)力，沖壓制作時(shí)在焊縫位置極易產(chǎn)生鼓包甚至焊縫開裂，為消除焊縫材料力學(xué)性能不均勻性和焊接應(yīng)力的影響，需在沖壓前對(duì)鋁合金圓片進(jìn)行消應(yīng)力熱處理，鋁合金材料的熱處理前必須用工業(yè)洗潔精清洗干凈，防止材料表面污物在熱處理高溫狀態(tài)時(shí)污染材料表面甚至影響材料性能，而且熱處理時(shí)必須采用電爐加熱(升溫速度<150℃/小時(shí)、加熱溫度340℃~360℃、保溫25 分鐘、后隨爐冷卻)。
按以前成熟沖壓工藝，沖壓EHA2000*10 碳鋼封頭，板厚減薄率大概在11%左右。此規(guī)格封頭，板厚/直徑=5/2000、減薄率=(5-4.3)/5=0.14 屬于薄壁鋁合金封頭，且板厚要求較高，在制作過程中為防止材料失穩(wěn)產(chǎn)生鼓包需增加壓邊力，這樣材料延伸就會(huì)增加封頭最小板厚就無法保證，如果成形后最小板厚達(dá)不到要求，就會(huì)直接導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢，所以在制作過程中要采用墊板(墊板板厚=10mm、墊板尺寸和鋁合金圓片一樣大)，墊板采用普通碳鋼材料，在壓制過程中鋁合金板料上面有上模壓住，下面有墊板墊著鋁合金板料就不會(huì)失穩(wěn)。
為防止普通碳鋼板料表面缺陷對(duì)鋁合金板料表面質(zhì)量的影響，與鋁合金板料接觸的碳鋼板料面需進(jìn)行拋光處理，拋光時(shí)碳鋼板料表面缺陷須充分清除干凈。同時(shí)采用予沖壓方式，予沖壓時(shí)選用標(biāo)準(zhǔn)上模和小號(hào)下模成形封頭大圓弧(墊板和鋁合金圓片一起成形)，再換下模和成形封頭小圓弧，最后取出封頭墊板用合適下模最終成形鋁合金封頭。
在沖壓成形過程中，工件的拿放都采用真空吸盤，防止在制作過程中產(chǎn)生劃傷。沖壓成形過程中壓邊力參照成形碳鋼EHA2000*10 的壓邊參數(shù)，主缸控制下壓行程，時(shí)刻注意壓制情況，不能在予成形過程中因主缸壓力過大，下壓深度太深在封頭小圓弧位置留下壓痕。成形完鋁合金封頭后，選用適配模具修整墊板封頭，到合格尺寸，留作庫存。鋁合金封頭成形后進(jìn)行消應(yīng)力熱處理，熱處理前需用工業(yè)洗潔精把封頭表面油污清洗干凈，熱處理工藝同上。最后鋁合金封頭按客戶高度要求坡口、研磨坡口至客戶要求尺寸，用工業(yè)洗潔精清洗鋁合金封頭，晾干后檢查所有尺寸并做好記錄保存鋁合金封頭入庫。
根據(jù)九州封頭鍛造有限公司的實(shí)際制作證明，采用上述沖壓工藝成形的薄壁鋁合金封頭，所有尺寸都達(dá)到了客戶要求，尤其是封頭形狀和最小板厚的控制更大大優(yōu)于客戶的設(shè)計(jì)要求。
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