在(zai)人工(gong)(gong)旋(xuan)壓(ya)(ya)(ya)成(cheng)(cheng)型過(guo)(guo)程中,產(chan)生(sheng)的(de)減(jian)薄量(liang)與成(cheng)(cheng)型變(bian)形(xing)量(liang)有關。人工(gong)(gong)旋(xuan)壓(ya)(ya)(ya)件的(de)斷面減(jian)薄至如(ru)圖(tu)(tu)4-20所示的(de)那種程度時,工(gong)(gong)件常會產(chan)生(sheng)開裂(lie)現象。其原因是由于(yu)加(jia)工(gong)(gong)量(liang)過(guo)(guo)大,而(er)且(qie)中心(xin)區的(de)加(jia)工(gong)(gong)硬化程度超過(guo)(guo)材料(liao)的(de)承受能力,因而(er)導致工(gong)(gong)件開裂(lie)。如(ru)果(guo)在(zai)旋(xuan)壓(ya)(ya)(ya)成(cheng)(cheng)型之前(qian),工(gong)(gong)件在(zai)沖(chong)壓(ya)(ya)(ya)機上沖(chong)壓(ya)(ya)(ya)成(cheng)(cheng)類似(si)半球形(xing)杯體(ti)再(zai)旋(xuan)壓(ya)(ya)(ya)出變(bian)化劇烈(lie)的(de)喇叭形(xing)寬邊(bian)(見圖(tu)(tu)4-20),旋(xuan)壓(ya)(ya)(ya)會容易(yi)一(yi)些。


圖 20.jpg


  下面介紹10Cr18Ni12(305)型不銹鋼的旋壓成型。


  材質(zhi)為10Cr18Ni12(305)型不銹(xiu)(xiu)鋼的(de)錐形(xing)體的(de)4次人工(gong)旋(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)成型,如圖4-20所示。直(zhi)徑(jing)為366.6mm的(de)錐形(xing)體是經一道(dao)預(yu)沖壓(ya)(ya)成型和4道(dao)人工(gong)旋(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)成型而完成的(de)。該工(gong)件所使(shi)用的(de)坯料厚(hou)度(du)為0.940mm、直(zhi)徑(jing)為406.4mm的(de)10Cr18Ni12(305)型不銹(xiu)(xiu)鋼,這(zhe)種(zhong)不銹(xiu)(xiu)鋼坯料可(ke)具有2D(薄板)表(biao)(biao)面(mian)或1號(帶鋼)表(biao)(biao)面(mian)光(guang)潔度(du)。該工(gong)件也(ye)可(ke)用其他型號的(de)奧(ao)氏體不銹(xiu)(xiu)鋼來(lai)生產(chan),但是其每道(dao)工(gong)序的(de)變(bian)形(xing)量隨著加工(gong)硬化(hua)程度(du)的(de)提高而降低。


  如圖(tu)4-20所示,旋(xuan)(xuan)壓成(cheng)型所用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)型芯(xin)是用(yong)(yong)(yong)(yong)木材(cai)或鋼做(zuo)成(cheng)的(de),旋(xuan)(xuan)壓成(cheng)型輥則是用(yong)(yong)(yong)(yong)淬火鋼材(cai)制成(cheng)的(de)。在(zai)第一次旋(xuan)(xuan)壓成(cheng)型時,壓力作(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)在(zai)整個坯料上。在(zai)其他三次加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)中,壞料邊(bian)緣不進行(xing)旋(xuan)(xuan)壓,這就會引(yin)起毛(mao)坯邊(bian)部增(zeng)厚(hou)至(zhi)1.778mm,同時希望所得到(dao)的(de)工(gong)(gong)件(jian)(jian)外(wai)形錐形體中部的(de)減薄量最大(da),可使(shi)壁(bi)厚(hou)尺寸達到(dao)0.686mm(變(bian)(bian)形率為28%).與此(ci)(ci)同時,工(gong)(gong)件(jian)(jian)表面(mian)積將比原(yuan)來(lai)增(zeng)加(jia)(jia)(jia)(jia)40%.由于(yu)工(gong)(gong)件(jian)(jian)減薄和(he)面(mian)積增(zeng)加(jia)(jia)(jia)(jia),這些急劇的(de)變(bian)(bian)化會給(gei)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)變(bian)(bian)形帶來(lai)極(ji)大(da)影響(xiang),因(yin)此(ci)(ci)工(gong)(gong)件(jian)(jian)在(zai)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)過程(cheng)中,必須(xu)進行(xing)兩次退(tui)火加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)工(gong)(gong)序。



操作(zuo)程(cheng)序(xu)如(ru)下:


  ①. 首先在坯料(尺寸(cun)為:厚度0.94mm;直徑(jing)408.4mm)中心(xin)部位(wei),開一個直徑(jing)為6.35mm的中心(xin)孔,并預沖壓成(cheng)型;


  ②. 采用人工的方法,通過成型輥對旋(xuan)轉的芯(xin)棒施加(jia)(jia)壓力,使(shi)坯(pi)料凹(ao)深達到(dao)76.2mm,旋(xuan)壓加(jia)(jia)工速度為300r/min;


  ③. 用第二個層狀硬(ying)木型芯將坯(pi)料凹深處旋壓至127mm,邊部(bu)深度在50.8mm以(yi)內;


  ④. 在1038℃的氫氣氛(fen)中進行中間退火,然后空(kong)冷,用鋼型芯(xin)將坯料凹深(shen)旋壓至(zhi)177.8mm邊部,深(shen)度(du)在25.4mm以內;


  ⑤. 在與(yu)工序③相(xiang)同(tong)的條件下退(tui)火(huo),用鋼型(xing)芯將坯(pi)料凹深(shen)旋壓至203.2mm,并最后加工成型(xing);


  ⑥. 在(zai)車床上對工件的頂(ding)部和底部進行(xing)加(jia)工,使喇叭口的高度達到196.86mm;


  ⑦. 成品,上口(kou)直(zhi)徑101.6mm,下口(kou)直(zhi)徑 366.60mm,高196.85mm.


 由于(yu)400系(xi)列不銹(xiu)鋼的(de)(de)延伸性能較(jiao)差,所以不適宜用(yong)人工旋壓的(de)(de)方(fang)法成型,特(te)別是當變形劇烈時更是如(ru)此(ci)。另外(wai)還(huan)要注(zhu)意(yi),對(dui)成型模具施加(jia)(jia)過大壓力,會引起加(jia)(jia)工表(biao)面的(de)(de)磨損,從而(er)導致(zhi)工件過早地減薄和開(kai)裂(lie)。


 由(you)于工(gong)具對金(jin)屬的(de)作用,急劇旋壓(ya)成型件的(de)表(biao)面往(wang)往(wang)比較粗糙(cao)。這樣(yang),用400系列不(bu)銹鋼(gang)旋壓(ya)加工(gong)成型后的(de)工(gong)件,拋(pao)光和高(gao)(gao)精度(du)研磨的(de)成本就顯(xian)得非常高(gao)(gao)。因此,在研磨和拋(pao)光之前,須對凹凸不(bu)平(ping)的(de)工(gong)件先進行粗磨,使(shi)其(qi)表(biao)面變(bian)得平(ping)滑(hua)一些。


表 7.jpg


 表4-7給(gei)出了人工旋壓時拉伸的(de)近似極限。該表適用(yong)于厚度為1.575mm的(de)完全(quan)退火(huo)材料。退火(huo)后的(de)二次拉伸量比第一次小(xiao)8%。零件各部分的(de)拉伸量并不(bu)需要完全(quan)一致,它(ta)是(shi)根據成型變(bian)形量的(de)不(bu)同而有變(bian)化(hua)的(de)。


 所有300系列的(de)不銹(xiu)鋼均(jun)可采用(yong)旋壓成型(xing)方法,但是加工(gong)(gong)硬化(hua)較低的(de) 12Cr18Ni9(302)、06Cr19Ni10(304)和(he)(he) 10Cr18Ni12(305)型(xing)鋼在中間退火(huo)前(qian)的(de)旋壓加工(gong)(gong)量(liang)比其他不銹(xiu)鋼大(da)。退火(huo)后的(de)工(gong)(gong)件(jian)必須經酸洗(xi)清除氧化(hua)鐵(tie)皮,以恢復其光(guang)潔(jie)的(de)表面。1號(帶鋼)或2D(薄拉)表面光(guang)潔(jie)度最(zui)適于大(da)變(bian)形旋壓工(gong)(gong)藝,因為此時金屬處于最(zui)軟和(he)(he)無應力狀(zhuang)態(tai),其加工(gong)(gong)量(liang)可達到最(zui)大(da)程度。


圖 21.jpg


 人工(gong)(gong)旋(xuan)壓成(cheng)(cheng)型時,一(yi)般采用(yong)較(jiao)低的(de)加(jia)工(gong)(gong)速度,圖4-21顯示出加(jia)工(gong)(gong)速度和厚(hou)度之間的(de)關(guan)系。因此,在成(cheng)(cheng)型工(gong)(gong)具的(de)作用(yong)下,將(jiang)會引起成(cheng)(cheng)型金屬的(de)表面嚴重磨損,同時也會產生較(jiao)大(da)加(jia)工(gong)(gong)硬化。


 雖然0.127mm的(de)(de)薄料(liao)到6.35mm的(de)(de)厚(hou)料(liao)都可(ke)以采用人(ren)工旋壓方法成型(xing)(xing),但是一般(ban)情況下,人(ren)工旋壓成型(xing)(xing)時(shi)不銹(xiu)鋼原料(liao)的(de)(de)厚(hou)度在0.305~3.175mm之間(jian)。此時(shi)角(jiao)部倒圓(yuan)至少應為被加工金屬厚(hou)度的(de)(de)5倍。由于彈性回彈和(he)熱脹冷縮的(de)(de)影響,芯模尺(chi)寸(cun)和(he)要求的(de)(de)形狀尺(chi)寸(cun)必須(xu)預留一定的(de)(de)加工余量(liang)。