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(bu)銹鋼(gang)的化學成分也是影響其成型的重要因素之一。
1. 加(jia)工(gong)硬化
不銹鋼(gang)的(de)加(jia)工硬(ying)化率(系數)是影響(xiang)成型(xing)性(xing)能的(de)另一(yi)重要因素(su)。如果某(mou)種鋼(gang)具有高的(de)加(jia)工硬(ying)化率,則(ze)它就需要較大(da)的(de)成型(xing)力(li),這(zhe)將不可避免(mian)地造成工具和沖模的(de)較大(da)、較快的(de)磨損。
如加工(gong)硬(ying)化系數(shu)降(jiang)(jiang)低,則會使均勻應變、變形力(li)及最大負荷下(xia)的(de)(de)(de)應力(li)都隨之而降(jiang)(jiang)低,這(zhe)些因素的(de)(de)(de)互(hu)相(xiang)影響(xiang),又會最終導致成型性能(neng)(neng)的(de)(de)(de)下(xia)降(jiang)(jiang)。最佳成型性能(neng)(neng)是低的(de)(de)(de)加工(gong)硬(ying)化率和所(suo)能(neng)(neng)得到的(de)(de)(de)最長模具使用(yong)壽(shou)命相(xiang)互(hu)矛盾因素的(de)(de)(de)統(tong)一(yi),但在同一(yi)種鋼上,這(zhe)兩者是不(bu)可兼顧的(de)(de)(de)。
2. 彈(dan)性(回彈(dan))
沖(chong)壓成型(xing)(xing)時(shi)的第二個重要因素(su)是(shi)(shi)彈(dan)性(xing)(xing)效(xiao)應(ying)(ying),即某(mou)種(zhong)金(jin)屬在成型(xing)(xing)后(hou)的彈(dan)性(xing)(xing)回復(fu)。人(ren)們(men)希望彈(dan)性(xing)(xing)效(xiao)應(ying)(ying)最小為好(hao)。當(dang)某(mou)種(zhong)金(jin)屬在塑(su)性(xing)(xing)區變形時(shi),如成型(xing)(xing)應(ying)(ying)力(li)消除后(hou),會出現(xian)一(yi)條平(ping)行于拉伸曲線(xian)的彈(dan)性(xing)(xing)部分的直線(xian),這就是(shi)(shi)彈(dan)性(xing)(xing)回復(fu)線(xian)。降低屈服應(ying)(ying)力(li)會導致彈(dan)性(xing)(xing)后(hou)效(xiao)值下降,而(er)增加加工硬化(hua)系數則(ze)會使彈(dan)性(xing)(xing)后(hou)效(xiao)值提高(gao)。
回(hui)彈可以(yi)通過減小彎曲(qu)半徑或者少(shao)量的過彎曲(qu)來控制。
3. 彎(wan)曲半徑
對(dui)于(yu)任何金屬(shu)(shu),成(cheng)型而沒有開(kai)裂的最小的半徑(jing)稱(cheng)為最小彎曲半徑(jing)。最小彎曲半徑(jing)可(ke)以按照鋼(gang)(gang)(gang)板(ban)或鋼(gang)(gang)(gang)帶厚度的增加按比例增加。對(dui)于(yu)大多數軟金屬(shu)(shu)或者塑性鋼(gang)(gang)(gang)來說,如退火后的不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang),零(ling)半徑(jing)彎曲(對(dui)折)成(cheng)型是(shi)可(ke)能的。當接觸(chu)處180°彎曲,沿著兩張鋼(gang)(gang)(gang)板(ban)的邊部(bu)成(cheng)型一個(ge)聯(lian)合結合部(bu)。所用的彎曲工具邊緣必須(xu)是(shi)圓滑而不是(shi)尖銳(rui)的,否則在(zai)成(cheng)型時會割(ge)傷(shang)鋼(gang)(gang)(gang)板(ban)。
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,如雙相不(bu)銹鋼就需要較大的半徑。
4. 冷成(cheng)型性(xing)的改善(shan)
提(ti)高(gao)不(bu)(bu)銹鋼成(cheng)型性能(neng)(neng)的(de)最佳辦法是降低(di)屈服應(ying)力(li)。利用提(ti)高(gao)最大均勻應(ying)變(bian)的(de)方法將(jiang)會(hui)改善成(cheng)型性能(neng)(neng)。此外,彈性效(xiao)應(ying)的(de)附加(jia)(jia)影(ying)(ying)響(xiang)將(jiang)會(hui)被削弱而工具(ju)壽(shou)命(ming)不(bu)(bu)受影(ying)(ying)響(xiang)。同時,加(jia)(jia)工硬(ying)化率(系數(shu))的(de)增加(jia)(jia)也(ye)可改善成(cheng)型性能(neng)(neng),但卻會(hui)帶來(lai)加(jia)(jia)劇彈性效(xiao)應(ying)和縮短(duan)工具(ju)使用壽(shou)命(ming)的(de)不(bu)(bu)利影(ying)(ying)響(xiang)。
拉伸性(xing)能(neng)(neng)(neng)變(bian)化(hua)對不銹鋼成型(xing)性(xing)能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)影響(xiang)是確定無疑的(de)(de)。為了應用(yong)這一(yi)常(chang)識,我們必須找出改變(bian)和控制拉伸性(xing)能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)方法。然后,對這些性(xing)能(neng)(neng)(neng)指標加(jia)以修(xiu)正,則可(ke)使一(yi)些特殊(shu)零件具(ju)有(you)最佳的(de)(de)成型(xing)性(xing)能(neng)(neng)(neng)和加(jia)工性(xing)能(neng)(neng)(neng)。化(hua)學成分和生產工藝的(de)(de)微小變(bian)化(hua),均可(ke)在很大(da)程度上改變(bian)不銹鋼的(de)(de)力學性(xing)能(neng)(neng)(neng)。
如果(guo)其他性能保(bao)持(chi)不變(bian),要想降(jiang)低屈(qu)服應力則應提高最(zui)大均勻應變(bian),這樣也就降(jiang)低了成(cheng)型性因數(改善(shan)了成(cheng)型性能)。
改變化學成(cheng)分(fen)可以改變屈服(fu)應力(li)(li)。但(dan)是,為降低(di)屈服(fu)應力(li)(li)而(er)改變某(mou)(mou)一鋼種(zhong)(zhong)中某(mou)(mou)一化學成(cheng)分(fen),這(zhe)將超(chao)出該鋼種(zhong)(zhong)所(suo)規定(ding)的化學成(cheng)分(fen)范圍(wei)。但(dan)是,改變在某(mou)(mou)一鋼種(zhong)(zhong)所(suo)規定(ding)的成(cheng)分(fen),而(er)又(you)不使其他性能有明顯變化,這(zhe)正(zheng)是我們所(suo)希(xi)望的。


常用不銹鋼對(dui)各(ge)種成型方式的適(shi)應性,見表4-2。

