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深入了解罐體制造工藝和技術

CCB-1A型罐罐體的主要制造工藝流程如下:卷料輸送→卷料潤滑→落料、拉伸→罐體成形→修邊→清洗/烘干→堆垛/卸→涂底色→烘干→彩印→底涂→烘干→內噴涂→內烘干→罐口潤滑→縮頸→旋壓縮頸。
在工藝流程中,落料、拉伸、罐體成形、修邊、縮徑、旋壓縮徑/翻邊工序需要模具加工,其中以落料、拉伸和罐體成形工序與模具最為關鍵,其工藝水平及模具設計制造水平的高低,直接影響易拉罐的質量和生產成本。
(1)落料一拉伸復合工序。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。由于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后續工序(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:一是金屬材料的性能,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。基于以上分析,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,變薄拉伸過程中受力狀況。 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后的筒壁及殼體底部。在變形區,材料處于軸向受拉、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,其中位于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于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。
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資料來源:東莞市弘超模具科技有限公司技術中心
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