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,不銹鋼的化學成分也是影響其成型的重要因素之一。
1. 加(jia)工硬化
不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)加工(gong)硬(ying)化率(lv)(系數)是影響成型(xing)性(xing)能的(de)(de)另(ling)一重要因素。如(ru)果某(mou)種鋼(gang)具(ju)有高的(de)(de)加工(gong)硬(ying)化率(lv),則它就需要較(jiao)大的(de)(de)成型(xing)力,這將不(bu)可避免地造成工(gong)具(ju)和沖模的(de)(de)較(jiao)大、較(jiao)快(kuai)的(de)(de)磨損。
如加(jia)工硬化系(xi)數降低,則會使(shi)均(jun)勻(yun)應(ying)變(bian)、變(bian)形力(li)及(ji)最大負(fu)荷(he)下(xia)的(de)(de)應(ying)力(li)都隨之而(er)降低,這(zhe)些(xie)因素的(de)(de)互(hu)相(xiang)影響,又會最終導(dao)致成(cheng)型性(xing)能(neng)的(de)(de)下(xia)降。最佳成(cheng)型性(xing)能(neng)是低的(de)(de)加(jia)工硬化率和(he)所能(neng)得到(dao)的(de)(de)最長模具(ju)使(shi)用壽命相(xiang)互(hu)矛盾因素的(de)(de)統一(yi),但在(zai)同(tong)一(yi)種鋼(gang)上,這(zhe)兩者是不可兼顧(gu)的(de)(de)。
2. 彈性(回彈)
沖壓成(cheng)型(xing)時的(de)第二個(ge)重要(yao)因(yin)素是彈(dan)(dan)(dan)性效應,即(ji)某種金(jin)屬在成(cheng)型(xing)后(hou)(hou)的(de)彈(dan)(dan)(dan)性回(hui)復。人們希望(wang)彈(dan)(dan)(dan)性效應最小為(wei)好。當某種金(jin)屬在塑性區變形時,如成(cheng)型(xing)應力(li)消(xiao)除后(hou)(hou),會出現一條平行于(yu)拉(la)伸曲線的(de)彈(dan)(dan)(dan)性部分的(de)直線,這就(jiu)是彈(dan)(dan)(dan)性回(hui)復線。降(jiang)低(di)屈服應力(li)會導(dao)致彈(dan)(dan)(dan)性后(hou)(hou)效值(zhi)下降(jiang),而增(zeng)加(jia)加(jia)工(gong)硬化系數則會使彈(dan)(dan)(dan)性后(hou)(hou)效值(zhi)提高(gao)。
回彈(dan)可以通過減小彎(wan)(wan)曲(qu)半徑(jing)或(huo)者少量的過彎(wan)(wan)曲(qu)來控制。
3. 彎曲半徑
對于任何金屬,成(cheng)型而(er)沒有開裂的最(zui)小(xiao)的半(ban)徑稱為最(zui)小(xiao)彎(wan)曲(qu)半(ban)徑。最(zui)小(xiao)彎(wan)曲(qu)半(ban)徑可以按照鋼(gang)板(ban)或(huo)鋼(gang)帶厚(hou)度的增(zeng)加按比例增(zeng)加。對于大多數軟(ruan)金屬或(huo)者塑性(xing)鋼(gang)來說,如退火后(hou)的不(bu)銹鋼(gang),零(ling)半(ban)徑彎(wan)曲(qu)(對折)成(cheng)型是可能的。當(dang)接(jie)觸處180°彎(wan)曲(qu),沿著兩張(zhang)鋼(gang)板(ban)的邊部成(cheng)型一個聯合結(jie)合部。所用的彎(wan)曲(qu)工具邊緣必(bi)須是圓滑而(er)不(bu)是尖銳的,否則在成(cheng)型時會割(ge)傷鋼(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(shuang)相不銹鋼就需要較大的半徑。
4. 冷成型性的改善
提高不(bu)銹鋼成(cheng)(cheng)型(xing)性(xing)(xing)(xing)能的(de)最佳辦法是(shi)降(jiang)低(di)屈服應(ying)(ying)(ying)力。利用提高最大均勻應(ying)(ying)(ying)變(bian)的(de)方法將會(hui)(hui)改善成(cheng)(cheng)型(xing)性(xing)(xing)(xing)能。此外,彈性(xing)(xing)(xing)效(xiao)(xiao)應(ying)(ying)(ying)的(de)附加影(ying)響將會(hui)(hui)被削弱而工具(ju)壽命不(bu)受影(ying)響。同時(shi),加工硬化率(系數)的(de)增加也可改善成(cheng)(cheng)型(xing)性(xing)(xing)(xing)能,但卻會(hui)(hui)帶來加劇彈性(xing)(xing)(xing)效(xiao)(xiao)應(ying)(ying)(ying)和縮短工具(ju)使用壽命的(de)不(bu)利影(ying)響。
拉伸(shen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)變(bian)(bian)化(hua)對不銹鋼成型(xing)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)影(ying)響是確定無疑的(de)(de)。為了應用這一常識,我們必(bi)須找出改變(bian)(bian)和控(kong)制拉伸(shen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)方法。然(ran)后,對這些(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)指標(biao)加(jia)以修(xiu)正,則可(ke)使一些(xie)特殊(shu)零件具有最佳(jia)的(de)(de)成型(xing)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)和加(jia)工(gong)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。化(hua)學(xue)成分和生產工(gong)藝的(de)(de)微小(xiao)變(bian)(bian)化(hua),均可(ke)在很大程度上改變(bian)(bian)不銹鋼的(de)(de)力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。
如(ru)果其他(ta)性能保持不(bu)變,要(yao)想(xiang)降低屈(qu)服應力(li)則應提高(gao)最大均勻應變,這(zhe)樣也就降低了(le)成(cheng)型性因數(改善(shan)了(le)成(cheng)型性能)。
改(gai)(gai)變(bian)(bian)化學成分(fen)可以改(gai)(gai)變(bian)(bian)屈服應(ying)力(li)。但是,為降(jiang)低屈服應(ying)力(li)而改(gai)(gai)變(bian)(bian)某(mou)一鋼(gang)種中某(mou)一化學成分(fen),這將超出(chu)該鋼(gang)種所(suo)(suo)規(gui)定的(de)(de)化學成分(fen)范圍。但是,改(gai)(gai)變(bian)(bian)在某(mou)一鋼(gang)種所(suo)(suo)規(gui)定的(de)(de)成分(fen),而又不(bu)使(shi)其他性(xing)能有(you)明顯(xian)變(bian)(bian)化,這正是我們所(suo)(suo)希(xi)望的(de)(de)。
常用(yong)不銹鋼對各種成型方(fang)式的適應性,見表4-2。