影響不銹鋼成型性的主要因素包括屈服強度、抗拉強度、延伸率以及加工硬化,除此之外,不銹鋼(gang)的化學成分也是影響其成型的重要因素之一。
1. 加工(gong)硬化
不銹鋼(gang)的(de)加工(gong)硬(ying)化(hua)率(系數)是影(ying)響成型性(xing)能的(de)另一重(zhong)要(yao)因素。如果某種鋼(gang)具(ju)有高的(de)加工(gong)硬(ying)化(hua)率,則它(ta)就需要(yao)較(jiao)大的(de)成型力,這將不可(ke)避免(mian)地(di)造成工(gong)具(ju)和沖模的(de)較(jiao)大、較(jiao)快的(de)磨(mo)損。
如(ru)加(jia)工硬(ying)化(hua)系數降低,則會(hui)使均勻應變、變形力及最(zui)大負(fu)荷(he)下(xia)的(de)(de)(de)應力都(dou)隨之(zhi)而降低,這(zhe)(zhe)些因素的(de)(de)(de)互(hu)相影(ying)響(xiang),又會(hui)最(zui)終導致成型性能(neng)的(de)(de)(de)下(xia)降。最(zui)佳(jia)成型性能(neng)是低的(de)(de)(de)加(jia)工硬(ying)化(hua)率(lv)和所能(neng)得到的(de)(de)(de)最(zui)長模具(ju)使用壽命相互(hu)矛盾因素的(de)(de)(de)統一(yi),但在同一(yi)種鋼(gang)上,這(zhe)(zhe)兩者是不可(ke)兼顧的(de)(de)(de)。
2. 彈性(回彈)
沖壓成型時的(de)(de)第二個(ge)重要因素是彈(dan)性(xing)(xing)(xing)效(xiao)應(ying),即某種(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)在成型后(hou)的(de)(de)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)回復(fu)。人(ren)們希望(wang)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)效(xiao)應(ying)最小為好(hao)。當某種(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)在塑(su)性(xing)(xing)(xing)區變(bian)形時,如成型應(ying)力消除后(hou),會出現一條(tiao)平行于拉伸曲線(xian)的(de)(de)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)部分的(de)(de)直線(xian),這就是彈(dan)性(xing)(xing)(xing)回復(fu)線(xian)。降(jiang)低屈服應(ying)力會導(dao)致(zhi)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)后(hou)效(xiao)值下降(jiang),而增加加工硬化系數則會使彈(dan)性(xing)(xing)(xing)后(hou)效(xiao)值提(ti)高。
回(hui)彈可以通過減小(xiao)彎曲半徑或者少量的過彎曲來控制。
3. 彎曲半(ban)徑
對(dui)于任何金(jin)屬(shu),成型(xing)而(er)(er)沒有開(kai)裂的(de)(de)最(zui)小(xiao)(xiao)的(de)(de)半徑稱為最(zui)小(xiao)(xiao)彎(wan)曲(qu)(qu)半徑。最(zui)小(xiao)(xiao)彎(wan)曲(qu)(qu)半徑可以按照鋼板或鋼帶(dai)厚度(du)的(de)(de)增加按比例增加。對(dui)于大多(duo)數軟金(jin)屬(shu)或者塑(su)性鋼來說,如退火(huo)后的(de)(de)不銹鋼,零半徑彎(wan)曲(qu)(qu)(對(dui)折)成型(xing)是可能(neng)的(de)(de)。當(dang)接觸處(chu)180°彎(wan)曲(qu)(qu),沿(yan)著兩(liang)張(zhang)鋼板的(de)(de)邊部成型(xing)一個聯合(he)結(jie)合(he)部。所用(yong)的(de)(de)彎(wan)曲(qu)(qu)工具邊緣必須(xu)是圓滑(hua)而(er)(er)不是尖銳(rui)的(de)(de),否則在成型(xing)時會割(ge)傷鋼板。
通常,對于退火材料,彎曲半徑(R)等于材料厚度(δ)時,能滿足大部分工程需要。冷加工材料,需要較大的彎曲半徑,如1/4H材料的彎曲半徑R=(1~1.5)δ,3/4H材料彎曲半徑R=(3~6)δ。彎曲半徑的選擇必須考慮鋼種的等級,如雙(shuang)相不銹鋼(gang)就需要較大的半徑。
4. 冷成型性的改善(shan)
提(ti)高不銹鋼成型(xing)性能(neng)的(de)最佳辦法是(shi)降低屈服應力(li)。利用(yong)提(ti)高最大(da)均勻(yun)應變的(de)方法將會(hui)改善成型(xing)性能(neng)。此外(wai),彈性效應的(de)附加(jia)(jia)影(ying)響將會(hui)被削(xue)弱而工(gong)具(ju)壽命不受影(ying)響。同時(shi),加(jia)(jia)工(gong)硬化率(系(xi)數)的(de)增加(jia)(jia)也(ye)可改善成型(xing)性能(neng),但卻會(hui)帶來(lai)加(jia)(jia)劇彈性效應和縮(suo)短工(gong)具(ju)使用(yong)壽命的(de)不利影(ying)響。
拉伸性(xing)能(neng)(neng)變(bian)化(hua)對(dui)不銹鋼成(cheng)(cheng)型性(xing)能(neng)(neng)的(de)影響(xiang)是確(que)定(ding)無疑(yi)的(de)。為了應用(yong)這(zhe)一(yi)常識(shi),我們(men)必須找出(chu)改變(bian)和(he)控制(zhi)拉伸性(xing)能(neng)(neng)的(de)方法(fa)。然后(hou),對(dui)這(zhe)些性(xing)能(neng)(neng)指標(biao)加以修(xiu)正,則(ze)可使一(yi)些特殊零件具有最(zui)佳的(de)成(cheng)(cheng)型性(xing)能(neng)(neng)和(he)加工(gong)(gong)性(xing)能(neng)(neng)。化(hua)學(xue)成(cheng)(cheng)分和(he)生產工(gong)(gong)藝的(de)微小(xiao)變(bian)化(hua),均可在(zai)很(hen)大程度上改變(bian)不銹鋼的(de)力(li)學(xue)性(xing)能(neng)(neng)。
如(ru)果其他性能保持不(bu)變(bian),要想(xiang)降(jiang)低屈服(fu)應(ying)力則應(ying)提高最大均勻應(ying)變(bian),這樣也(ye)就(jiu)降(jiang)低了成型性因數(改善了成型性能)。
改(gai)變化(hua)學成(cheng)(cheng)分可(ke)以改(gai)變屈服應(ying)(ying)力(li)。但(dan)是,為降低屈服應(ying)(ying)力(li)而改(gai)變某(mou)一(yi)鋼(gang)(gang)(gang)種中某(mou)一(yi)化(hua)學成(cheng)(cheng)分,這將超出(chu)該鋼(gang)(gang)(gang)種所(suo)規(gui)(gui)定的(de)化(hua)學成(cheng)(cheng)分范圍。但(dan)是,改(gai)變在某(mou)一(yi)鋼(gang)(gang)(gang)種所(suo)規(gui)(gui)定的(de)成(cheng)(cheng)分,而又不使其他性(xing)能(neng)有明顯變化(hua),這正是我們所(suo)希(xi)望的(de)。


常用不銹(xiu)鋼(gang)對(dui)各(ge)種成型方式的(de)適應(ying)性,見表4-2。

