不锈钢封头成形研究及模具设计
2022-07-21安秋博中车齐齐哈尔车辆有限公司
锻造与冲压 2022年14期
本文根据铁路货车不锈钢封头在实际生产中的成形、起皱、划伤等惯性问题进行分析,并借助于JSTAMP-NV 有限元分析软件模拟成形过程,基于有限元仿真结果,设计封头拉深模具。选择合适的模具材料和模具结构,通过生产验证,工件成形尺寸合格,满足生产使用。
封头尺寸如图1 所示,此封头用于某铁路货车储风缸,材质为T4003 不锈钢,厚度为6mm,封头与缸体进行组焊,要求成形后直径差小于1mm。随着对工艺质量的精益求精,尤其是在不锈钢成形方面,在保证应有的工艺尺寸条件下,对表面质量提出了更高的要求,不锈钢加工后表面不能出现划伤、压痕、拉毛等质量问题,所以在模具设计、镶块材质选择、加工精度等方面需要认真分析确认。

封头工艺分析
封头为无凸缘结构,底部为球面,侧壁为筒形,采用圆角过渡,其加工工序为:开卷裁料→剪切条料→模具落料→模具压型→扫边→修磨去毛刺。除压型工序外,其余工序均为生产车间成熟工序,压型工序需要重新设计模具。此封头与一般储风缸封头相比,材质由Q235 钢改为不锈钢,材料变厚,表面质量要求更高。
封头毛坯形状为圆形,成形方式为拉深,在拉深过程中,材料很大部分在凸模下方,极易导致封头圆形直壁部分在成形过程中起皱,而且起皱后很难消除。其次,封头在成形过程中,板料变形使材料流动阻力增大,工件与模具之间产生较大的摩擦力。而此封头材质为不锈钢,有较强的粘滞性,成形后硬度显著提高,材料与模具表面极易在某些点上由于压力而粘连在一起。……
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