《钢桶制造技术》
杨文亮 辛巧娟 编著

第九章 桶身翻边压形工艺
第三节 翻边工艺及技术要求
一、桶身翻边工艺尺寸
桶身翻边的工艺尺寸是根据卷边的需要确定的。卷边时,采用卷边滚轮将桶顶底盖与桶身卷封成一个完整的钢桶,就是将桶底盖的翻边凸缘与桶身的翻边凸缘卷合在一起的过程。为了使钢桶卷边达到一定的密封性能和足够的强度,对卷边的长度、搭接量以及卷边层数均有一定的工艺要求。这就是确定翻边工艺尺寸以及桶顶底盖翻边宽度尺寸的基本依据。
另外,翻边工艺尺寸还须与桶顶底盖的尺寸密切配合,主要有两方面:一是两者的卷边搭接量;二是配合角度。桶身翻边宽度与搭接量的关系用桶身钩接百分率来衡量,桶身钩接百分率ρ按下式计算:
ρ=(h/b)×100% (9-4)
式中:h——搭接量,mm;b——桶身钩长度,mm。
桶身翻边宽度必须满足钩接百分率超过百分之五十的要求。翻边角度也必须与桶顶底盖配合,对于二重平卷边,桶盖翻边角度即冲压翻边角度,约为90°,因此翻边角度也取90°±2°。对于三重圆边,由于桶顶底盖在卷边前先经预卷,因此其配合角度要大一些,翻边角度取为108°±2°。
根据理论推算以及实际反复验证,对于200升闭口钢桶,采用二重平卷边时,其翻边宽度尺寸为12±1mm;采用三重圆卷边时,其翻边宽度尺寸为17.5±0.5mm。
二、桶身翻边的一般工艺要求
1.桶身翻边宽度应符合工艺尺寸要求,翻边角度一般情况下为90°~110°,翻边宽度误差不得大于0.5~1mm;
2.翻边应光滑圆整,不得有破裂以及皱折;
3.焊缝两端翻边处不许有突嘴、破边等现象;
4.翻边处圆角不宜过大,一般情况下,圆角半径不应大于板料厚度的5倍。因为圆角过大时,在桶身与桶顶底盖卷封时将会把已翻出的边推进桶身料中,使实际使用的桶身翻边宽度小于工艺要求,小于原翻边宽度,从而卷封不紧密,影响钢桶的密封效果。
三、桶身翻边工艺常见缺陷与改善措施
这里以滚压翻边方法为例进行分析,其他加工方法参考。
在翻边工序中出现的较常见的缺陷有以下几个:桶身板材的裁剪误差,如板材两条对角线不相等形成不是正四边形而使翻边凸缘宽度沿圆周不等;焊接失误造成边缘角或桶身两端直径不等、桶身成锥形;桶身板材的材质不符合要求,如镰刀弯等,以及翻边机的定位、执行机构的误差等。
翻边尺寸需要确保的主要有两个:一是翻边宽度,它制约卷封的搭接量;二是翻边角度制约卷封时桶身与桶盖边缘的贴合程度。达到工艺要求的保证手段,主要是成形胎具的形状结构与设备的安装精度。
出现翻边宽度尺寸不符合要求时,可能由下列原因造成:
(1)定位板两端相对翻边机中心线距离不等;或两端下翻边滚轮位置不符合要求;这可以通过调整定位板的轴向位置和调整轴向移动挡板来纠正。
(2)前道裁剪工艺不符合要求,出现两条对角线不等的失误,使板材焊接后桶身出现端头不齐或圆度和圆柱度误差太大。这只能将不符合要求的桶身剔出。
有时翻边后会出现翻边部分有类似波浪的皱折。这与翻边的成形方式有关:翻边时一方面材料在与施力胎具的接触点产生局部塑性变形,另一方面材料在沿施力加压方向出现异常错位,若在成形的诸因素中有一不妥,就会引起材料失稳起皱,严重的会导致破裂。如翻边机上滚轮的径向、轴向间隙太小;调整过紧,即施压太过;或拉紧勾(上滚轮的)断裂以致施压不够;或翻边机传动系统失速,致使滚轮圆周的转速不平稳,或新换滚轮变形过渡形状有异,这些都会造成上述缺陷。
有时工艺缺陷的造成不是由于工艺保证手段不佳,而是桶身材料自身的不良引起的。虽然国家标准对板材质量有规定数值,如镰刀弯,它规定:在保证公称尺寸最小矩形的条件下,镰刀弯不得大于钢板宽度的长度的允许偏差。若板材的镰刀弯的数值是偏于允许范围的上限,则其材料本身的变形程度可能就会影响翻边宽度的尺寸。
翻边工序另一个需要确保的工艺数值是翻边角度,它可能会出现偏大或偏小的现象。板材的硬度不适宜时对其影响较为显著:硬度太高,致使角度偏大,是由材料的回弹较大造成;硬度太低,致使角度偏小,是由材料的蠕变较显著造成。除此以外上滚轮安装固定不紧,或滚轮磨损使结构尺寸变化,或上滚轮轴向位置不当等都会造成翻边角度达不到要求。
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