《钢桶制造技术》

杨文亮 辛巧娟 编著

 

第五章 钢桶的下料工艺

下料是钢桶生产的第一道工序，下料尺寸及精度的高低，直接影响后面工序的正常生产，从而影响钢桶的质量。而下料是否合理，又直接关系到材料利用率的高低及废品率的高低等。所以，下料工序应该受到足够的重视。

 

第一节 钢桶的下料预算

一、桶身下料预算

以圆柱形钢桶为例，桶身如图5-1所示，是由长方形钢板（图5-2）经过卷圆、磨边、缝焊、翻边等工序后形成的。

图5-1 钢桶桶身形状尺寸

图5-2 桶身下料形状及尺寸

在不考虑钢桶波纹、环筋的情况下，由图5-1和图5-2可以直接计算出钢桶下料的尺寸：

a=π(d+t)+B                （5-1）

b=G+2c                    （5-2）

式中：a——桶身下料长度，mm；d——钢桶内径，mm；B——缝焊搭边宽度，mm；b——桶身下料宽度，mm；G——桶身高度，G=F－2t，F为钢桶外高。c——翻边宽度，mm。

图5-3 波纹与环筋假想状态

假设钢桶的波纹和环筋是如图5-3所示的半圆形状，不考虑材料的变薄形变，则各波纹及环筋的料长为：

N=2πf1+nπf2

与不考虑波纹及环筋时料长了：

N＇=（2π－4）f1+（π－2）nf2      （5-3）

以式（5-3）修正式（5-2）得：

b=F－2t+2c+(2π－4) f1+(π－2)n f2                                (5-4)

式中：n——波纹条数；f1——环筋高度；f2——波纹高度。

此式虽然是在波纹及环筋的半圆形假想状态下得到的，但与实际情况甚为接近，因为实际的形状虽然没有假想状态那么圆，但实际形状却比假想状态的波纹及环筋要宽一些，而且假想状态又没有考虑材料的薄变形。所以综合起来考虑，式（5-4）与实际情况是相符的。

由于各企业采用的设备和模具等形状各有微小的差异，钢桶成形后的波纹和环筋形状也各不相同，故式（5-4）在应用时，应根据实际情况进行修正。

二、桶底、顶下料预算

如图5-4所示为钢桶桶顶底形状及下料形状。桶底顶是薄板拉深件，虽然在拉深过程中毛坯的厚度发生了一些变化，但在设计工艺过程时，可以不计毛坯厚度的变化，概略地按拉深前后毛坯的面积相等的原则进行毛坯尺寸的计算。如图5-4所示圆形零件的毛坏形状也应该是圆的，其直径按面积相等的原则计算。

图5-4 桶底顶形状尺寸示意图

我们首先将拉深零件划分成为五个便于计算的组成部分，分别求出各部分的面积后相加，即可得到零件的总面积，然后根据旋转体零件的总面积按下式计算出圆形毛坯直径：

                                               （5-5）

如图5-4所示，我们把零件从最外圆向里划分为五个部分：AB、BC、CD、DE、EF。分别计算它们的面积：

总面积为：

                        （5-6）

事实上，上式毛坯计算方法是比较近似的，所以在实际应用时，还必须根据具体情况做必要的修正。因为拉深时毛坯的面积并不是不变的，相反，它是受材料的机械性能、模具的几何形状、润滑等多种因素的影响而产生变化的，这时就应适当地减小毛坯的尺寸。

 

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