在人工(gong)(gong)旋(xuan)(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)成(cheng)型過程(cheng)中,產(chan)生(sheng)的(de)(de)減(jian)(jian)薄(bo)量與成(cheng)型變(bian)形(xing)(xing)量有關。人工(gong)(gong)旋(xuan)(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)件(jian)(jian)的(de)(de)斷(duan)面(mian)減(jian)(jian)薄(bo)至如圖4-20所示的(de)(de)那種程(cheng)度時,工(gong)(gong)件(jian)(jian)常會(hui)產(chan)生(sheng)開裂現象。其原因是由于(yu)加工(gong)(gong)量過大,而(er)且中心區的(de)(de)加工(gong)(gong)硬(ying)化程(cheng)度超過材料(liao)的(de)(de)承(cheng)受(shou)能力,因而(er)導致工(gong)(gong)件(jian)(jian)開裂。如果在旋(xuan)(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)成(cheng)型之前,工(gong)(gong)件(jian)(jian)在沖壓(ya)(ya)機上(shang)沖壓(ya)(ya)成(cheng)類似半球(qiu)形(xing)(xing)杯體(ti)再旋(xuan)(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)出變(bian)化劇烈的(de)(de)喇叭形(xing)(xing)寬邊(見圖4-20),旋(xuan)(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)會(hui)容(rong)易一些。


圖 20.jpg


  下面介紹10Cr18Ni12(305)型不銹鋼的旋壓成型。


  材質為(wei)10Cr18Ni12(305)型(xing)(xing)不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)錐形(xing)(xing)體的(de)(de)(de)4次人(ren)工(gong)旋(xuan)壓成型(xing)(xing),如(ru)圖(tu)4-20所示。直徑為(wei)366.6mm的(de)(de)(de)錐形(xing)(xing)體是經(jing)一(yi)道(dao)預(yu)沖壓成型(xing)(xing)和4道(dao)人(ren)工(gong)旋(xuan)壓成型(xing)(xing)而(er)完成的(de)(de)(de)。該工(gong)件所使(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)坯料(liao)厚度為(wei)0.940mm、直徑為(wei)406.4mm的(de)(de)(de)10Cr18Ni12(305)型(xing)(xing)不(bu)銹鋼(gang),這(zhe)種(zhong)不(bu)銹鋼(gang)坯料(liao)可具有2D(薄板)表面或1號(hao)(帶鋼(gang))表面光潔(jie)度。該工(gong)件也可用(yong)(yong)其(qi)(qi)他型(xing)(xing)號(hao)的(de)(de)(de)奧氏體不(bu)銹鋼(gang)來生產,但是其(qi)(qi)每道(dao)工(gong)序(xu)的(de)(de)(de)變形(xing)(xing)量隨著加(jia)工(gong)硬(ying)化程度的(de)(de)(de)提高而(er)降低。


  如圖4-20所示,旋(xuan)壓(ya)成(cheng)型(xing)所用(yong)(yong)的(de)型(xing)芯是(shi)用(yong)(yong)木(mu)材或(huo)鋼(gang)做成(cheng)的(de),旋(xuan)壓(ya)成(cheng)型(xing)輥則是(shi)用(yong)(yong)淬火鋼(gang)材制(zhi)成(cheng)的(de)。在(zai)(zai)(zai)第一次(ci)旋(xuan)壓(ya)成(cheng)型(xing)時(shi),壓(ya)力作用(yong)(yong)在(zai)(zai)(zai)整個坯料上。在(zai)(zai)(zai)其他三次(ci)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)中(zhong),壞料邊緣不進行旋(xuan)壓(ya),這就會(hui)引(yin)起毛坯邊部增厚至(zhi)1.778mm,同時(shi)希望所得到的(de)工(gong)(gong)件外(wai)形(xing)錐形(xing)體(ti)中(zhong)部的(de)減薄量最大,可(ke)使壁(bi)厚尺寸達(da)到0.686mm(變形(xing)率為28%).與此(ci)同時(shi),工(gong)(gong)件表面積將(jiang)比(bi)原來(lai)增加(jia)(jia)(jia)40%.由于工(gong)(gong)件減薄和面積增加(jia)(jia)(jia),這些急劇的(de)變化會(hui)給加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)變形(xing)帶來(lai)極大影響,因此(ci)工(gong)(gong)件在(zai)(zai)(zai)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)過程(cheng)中(zhong),必須(xu)進行兩次(ci)退(tui)火加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)工(gong)(gong)序。



操作程序如下:


  ①. 首先在坯料(尺寸(cun)為:厚度0.94mm;直徑(jing)408.4mm)中心(xin)部位,開一個直徑(jing)為6.35mm的中心(xin)孔,并(bing)預沖壓(ya)成型;


  ②. 采用人工(gong)的方(fang)法,通過成型(xing)輥(gun)對旋轉(zhuan)的芯棒施加壓力(li),使坯料凹深(shen)達到76.2mm,旋壓加工(gong)速(su)度為300r/min;


  ③. 用第(di)二個層狀硬(ying)木型芯將坯料凹深處旋壓至127mm,邊部深度在50.8mm以內;


  ④. 在(zai)1038℃的(de)氫(qing)氣氛中(zhong)進(jin)行中(zhong)間退火,然后(hou)空冷,用(yong)鋼型芯將(jiang)坯(pi)料凹深(shen)(shen)旋(xuan)壓至177.8mm邊部,深(shen)(shen)度在(zai)25.4mm以內;


  ⑤. 在(zai)與工序③相同的條件下退火,用鋼型芯將(jiang)坯料凹深(shen)旋壓至203.2mm,并最后(hou)加工成型;


  ⑥. 在車床上對(dui)工件(jian)的頂(ding)部和底部進行加工,使喇叭(ba)口的高度達到196.86mm;


  ⑦. 成(cheng)品(pin),上口(kou)直徑101.6mm,下(xia)口(kou)直徑 366.60mm,高196.85mm.


 由于(yu)400系列(lie)不銹(xiu)鋼的(de)延(yan)伸性能較(jiao)差,所以不適宜用人工(gong)旋壓(ya)(ya)的(de)方法成(cheng)型,特別是(shi)當變形劇(ju)烈時更是(shi)如此(ci)。另外還要注意,對成(cheng)型模具施(shi)加過(guo)大壓(ya)(ya)力(li),會引起加工(gong)表面的(de)磨損,從而(er)導致工(gong)件(jian)過(guo)早地減薄和(he)開裂。


 由于工具對金屬的作用,急劇旋壓成(cheng)型(xing)件(jian)的表(biao)面(mian)往(wang)往(wang)比較粗(cu)(cu)糙。這樣,用400系列不(bu)銹(xiu)鋼旋壓加工成(cheng)型(xing)后的工件(jian),拋(pao)光和高精度(du)研(yan)(yan)磨(mo)的成(cheng)本就顯得(de)非常高。因(yin)此,在研(yan)(yan)磨(mo)和拋(pao)光之前,須對凹凸不(bu)平的工件(jian)先(xian)進行粗(cu)(cu)磨(mo),使其表(biao)面(mian)變(bian)得(de)平滑一些(xie)。


表 7.jpg


 表4-7給(gei)出了人工旋壓時拉(la)伸的(de)(de)近似極限(xian)。該表適用于厚度(du)為1.575mm的(de)(de)完全(quan)退火材料。退火后的(de)(de)二次(ci)拉(la)伸量(liang)比(bi)第(di)一次(ci)小8%。零(ling)件各部分(fen)的(de)(de)拉(la)伸量(liang)并不(bu)(bu)需(xu)要完全(quan)一致(zhi),它是根據成(cheng)型變形量(liang)的(de)(de)不(bu)(bu)同而有(you)變化(hua)的(de)(de)。


 所有300系列的(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼均可采(cai)用旋(xuan)壓成型(xing)方(fang)法(fa),但是加工硬化較低的(de) 12Cr18Ni9(302)、06Cr19Ni10(304)和 10Cr18Ni12(305)型(xing)鋼在中間(jian)退(tui)火前的(de)旋(xuan)壓加工量(liang)比其(qi)(qi)他(ta)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼大(da)。退(tui)火后(hou)的(de)工件必須經酸洗(xi)清除氧化鐵(tie)皮,以恢復其(qi)(qi)光(guang)潔的(de)表面。1號(帶(dai)鋼)或2D(薄拉)表面光(guang)潔度(du)最(zui)適于(yu)大(da)變形旋(xuan)壓工藝,因(yin)為(wei)此(ci)時金屬處于(yu)最(zui)軟和無(wu)應力狀態,其(qi)(qi)加工量(liang)可達到最(zui)大(da)程度(du)。


圖 21.jpg


 人工旋壓成型時,一般采(cai)用較低的(de)(de)加工速(su)度,圖(tu)4-21顯(xian)示出加工速(su)度和厚度之間的(de)(de)關系。因此,在成型工具的(de)(de)作用下(xia),將會引(yin)起成型金(jin)屬(shu)的(de)(de)表面(mian)嚴重磨損,同時也會產生較大(da)加工硬化。


 雖然0.127mm的(de)薄料(liao)到(dao)6.35mm的(de)厚(hou)料(liao)都可以采用人(ren)工旋(xuan)壓方法成型,但(dan)是一般情況下,人(ren)工旋(xuan)壓成型時不銹鋼原料(liao)的(de)厚(hou)度在0.305~3.175mm之間。此時角部倒圓至少(shao)應為被加工金屬厚(hou)度的(de)5倍。由于彈性回彈和熱(re)脹冷縮的(de)影響,芯模(mo)尺寸和要求(qiu)的(de)形狀尺寸必須預(yu)留(liu)一定的(de)加工余量。