典型罐制品成形机理及变形规律研究

admin · 发表于 2022-9-1 16:18:15

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易拉罐其自身所具有的携带方便，使用安全，回收价值高，抗冲击能力好等独特优点，广泛应用于啤酒、饮料等行业。目前钢制两片罐变薄拉深工艺往往需要多道次实现。由此造成了变薄拉深过程中断罐情况经常出现。同样，由于易拉罐缩颈工艺往往需要多达多道次，高速冲压过程中很容易就造成坯料的起皱。因此，研究薄壁筒形件的变薄拉深及缩颈机理，确定影响成形结果的关键工艺参数对易拉罐生产显得尤为重要。本文针对典型钢制两片罐的制造工艺，研究其相关生产工艺的成形机理及变形规律。对于典型钢制两片罐罐型，分析提取其外形轮廓的特征参数，确定罐型尺寸参数间的相互关系，编制专用的罐型设计软件，将制造工艺与罐型的结构设计相结合，为钢制两片罐的生产提供技术支持。典型罐制品的变薄拉深工艺需要多道次完成，以330ml罐型的3道次变薄拉深为例，对各道次变薄拉深过程进行了分析，研究了总变薄量一定的情况下各道次变薄量的分配准则，基于韧性断裂准则，采用有限元软件ABAQUS研究了最小断裂趋势下的变薄量分配方式，并对变薄拉深后影响脱模题目的关键因素进行了研究基于薄壁精密罐的多道次缩颈工艺，分析了各道次缩颈材料的变形行为，对首道次缩颈与后续道次缩颈进行区分，给出在不同道次缩颈中缩颈入模角的定义，探讨了各道次间缩颈行程的控制规律，并利用有限元数值模拟进行了验证，采用专用试验设备所获得的实验结果也证实了该规律；基于主应力法推导出了不同道次缩颈载荷计算公式，得出缩颈载荷随凹模入模角的变化规律，证实各道次缩颈工艺中最佳入模角的存在。而载荷计算结果与实验结果也较为吻合。对于多道次缩颈过程中出现的失稳起皱现象，通过理论及实验分析，采用能量法判断罐型轴向压缩应力的临界值，结合缩颈载荷计算公式，确定了多道次缩颈模设计准则。

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