在(zai)人工(gong)旋壓(ya)(ya)成(cheng)型過程(cheng)中,產生的(de)減(jian)薄(bo)量(liang)與(yu)成(cheng)型變(bian)(bian)形(xing)量(liang)有(you)關。人工(gong)旋壓(ya)(ya)件(jian)的(de)斷面減(jian)薄(bo)至如圖4-20所示的(de)那種程(cheng)度(du)時,工(gong)件(jian)常(chang)會產生開裂現象。其原因是(shi)由于加(jia)工(gong)量(liang)過大,而且中心區的(de)加(jia)工(gong)硬化程(cheng)度(du)超(chao)過材料的(de)承受能(neng)力,因而導致(zhi)工(gong)件(jian)開裂。如果在(zai)旋壓(ya)(ya)成(cheng)型之前,工(gong)件(jian)在(zai)沖壓(ya)(ya)機(ji)上沖壓(ya)(ya)成(cheng)類似半球形(xing)杯體再旋壓(ya)(ya)出變(bian)(bian)化劇烈的(de)喇叭形(xing)寬邊(見圖4-20),旋壓(ya)(ya)會容(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10Cr18Ni12(305)型(xing)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)錐形體的(de)(de)4次人工(gong)(gong)(gong)旋(xuan)壓成(cheng)型(xing),如圖4-20所示。直(zhi)徑為366.6mm的(de)(de)錐形體是(shi)經一道預沖壓成(cheng)型(xing)和4道人工(gong)(gong)(gong)旋(xuan)壓成(cheng)型(xing)而完成(cheng)的(de)(de)。該工(gong)(gong)(gong)件所使用(yong)的(de)(de)坯(pi)料厚(hou)度(du)(du)(du)為0.940mm、直(zhi)徑為406.4mm的(de)(de)10Cr18Ni12(305)型(xing)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼,這種不(bu)(bu)銹(xiu)鋼坯(pi)料可具有2D(薄板)表面或1號(帶鋼)表面光(guang)潔度(du)(du)(du)。該工(gong)(gong)(gong)件也可用(yong)其他型(xing)號的(de)(de)奧(ao)氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼來(lai)生產,但是(shi)其每道工(gong)(gong)(gong)序的(de)(de)變(bian)形量隨著加工(gong)(gong)(gong)硬化程度(du)(du)(du)的(de)(de)提高而降低。


  如圖(tu)4-20所(suo)示,旋壓(ya)(ya)成型所(suo)用(yong)(yong)的(de)(de)型芯是用(yong)(yong)木(mu)材(cai)或鋼做(zuo)成的(de)(de),旋壓(ya)(ya)成型輥則(ze)是用(yong)(yong)淬火鋼材(cai)制(zhi)成的(de)(de)。在第一次(ci)旋壓(ya)(ya)成型時,壓(ya)(ya)力作(zuo)用(yong)(yong)在整個坯料上。在其他三次(ci)加(jia)工(gong)中,壞料邊緣不進(jin)行旋壓(ya)(ya),這(zhe)就會引起毛坯邊部增(zeng)厚(hou)(hou)至1.778mm,同時希望所(suo)得到(dao)的(de)(de)工(gong)件(jian)(jian)外形錐(zhui)形體中部的(de)(de)減薄量(liang)最大,可使壁厚(hou)(hou)尺寸達到(dao)0.686mm(變(bian)形率為28%).與此同時,工(gong)件(jian)(jian)表面積(ji)將比原(yuan)來增(zeng)加(jia)40%.由于工(gong)件(jian)(jian)減薄和面積(ji)增(zeng)加(jia),這(zhe)些急劇的(de)(de)變(bian)化會給加(jia)工(gong)變(bian)形帶來極大影響,因此工(gong)件(jian)(jian)在加(jia)工(gong)過(guo)程(cheng)中,必須進(jin)行兩次(ci)退火加(jia)工(gong)工(gong)序。



操(cao)作(zuo)程序如下:


  ①. 首先(xian)在(zai)坯(pi)料(liao)(尺(chi)寸為:厚度0.94mm;直(zhi)徑(jing)408.4mm)中(zhong)心(xin)部(bu)位,開一個直(zhi)徑(jing)為6.35mm的中(zhong)心(xin)孔,并預沖壓成型;


  ②. 采用人工(gong)的方法(fa),通過(guo)成型輥對旋轉的芯棒施加(jia)壓力,使坯(pi)料凹深達到76.2mm,旋壓加(jia)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(xuan)壓至127mm,邊部深度在50.8mm以內;


  ④. 在1038℃的(de)氫氣氛中進行中間退火(huo),然后空冷,用鋼(gang)型芯將(jiang)坯料凹深旋壓至(zhi)177.8mm邊部(bu),深度在25.4mm以內;


  ⑤. 在與工序③相同的條(tiao)件下退(tui)火,用鋼(gang)型(xing)芯(xin)將坯(pi)料凹深(shen)旋壓(ya)至203.2mm,并最后加(jia)工成型(xing);


  ⑥. 在車床上對(dui)工(gong)件的頂部(bu)和底(di)部(bu)進行加工(gong),使喇叭口(kou)的高度達到196.86mm;


  ⑦. 成品,上口直徑101.6mm,下口直徑 366.60mm,高196.85mm.


 由于(yu)400系(xi)列不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)延伸性能較差(cha),所以不(bu)適(shi)宜用(yong)人工(gong)旋壓的(de)方法(fa)成型(xing),特別是(shi)當變(bian)形(xing)劇烈時更是(shi)如此(ci)。另(ling)外還(huan)要注意,對成型(xing)模具施(shi)加(jia)過大壓力,會引起加(jia)工(gong)表面的(de)磨損,從而導致工(gong)件過早地減薄(bo)和開裂。


 由于(yu)工(gong)(gong)具(ju)對(dui)金屬的(de)作用,急劇旋(xuan)壓成(cheng)型(xing)件的(de)表(biao)面往(wang)(wang)往(wang)(wang)比較(jiao)粗糙。這樣(yang),用400系列不銹鋼旋(xuan)壓加工(gong)(gong)成(cheng)型(xing)后的(de)工(gong)(gong)件,拋光和(he)高精度研(yan)磨的(de)成(cheng)本就顯得(de)(de)非常(chang)高。因(yin)此,在(zai)研(yan)磨和(he)拋光之(zhi)前,須對(dui)凹凸(tu)不平的(de)工(gong)(gong)件先(xian)進(jin)行粗磨,使(shi)其表(biao)面變得(de)(de)平滑一些。


表 7.jpg


 表4-7給(gei)出了(le)人工旋壓時拉(la)伸(shen)的(de)近似(si)極限。該表適(shi)用(yong)于厚度(du)為1.575mm的(de)完(wan)(wan)全退(tui)火材料。退(tui)火后(hou)的(de)二(er)次拉(la)伸(shen)量比第(di)一次小8%。零件各(ge)部分的(de)拉(la)伸(shen)量并(bing)不(bu)需(xu)要(yao)完(wan)(wan)全一致,它是根據成型變(bian)形量的(de)不(bu)同而有變(bian)化的(de)。


 所有300系列的(de)不(bu)銹鋼(gang)均可采用(yong)旋壓成型方法,但是加(jia)工(gong)硬(ying)化較低的(de) 12Cr18Ni9(302)、06Cr19Ni10(304)和 10Cr18Ni12(305)型鋼(gang)在中間退火前(qian)的(de)旋壓加(jia)工(gong)量比其他(ta)不(bu)銹鋼(gang)大。退火后的(de)工(gong)件必須(xu)經(jing)酸洗清除氧化鐵(tie)皮,以恢復其光潔的(de)表(biao)面。1號(帶鋼(gang))或2D(薄拉)表(biao)面光潔度最適于(yu)大變形旋壓工(gong)藝,因為此時金屬處于(yu)最軟和無應力(li)狀態,其加(jia)工(gong)量可達到最大程度。


圖 21.jpg


 人工(gong)旋壓成型(xing)時,一(yi)般采用較低的加(jia)工(gong)速(su)度(du)(du)(du),圖4-21顯示出加(jia)工(gong)速(su)度(du)(du)(du)和厚度(du)(du)(du)之間的關系。因此,在(zai)成型(xing)工(gong)具的作用下,將(jiang)會引起成型(xing)金屬的表面嚴(yan)重磨(mo)損(sun),同時也(ye)會產(chan)生較大加(jia)工(gong)硬化。


 雖(sui)然0.127mm的(de)薄料到6.35mm的(de)厚料都可(ke)以采用人工(gong)旋壓方法成(cheng)型,但是一般情況下,人工(gong)旋壓成(cheng)型時不銹鋼原料的(de)厚度在0.305~3.175mm之間。此(ci)時角部(bu)倒(dao)圓(yuan)至(zhi)少應(ying)為被加(jia)工(gong)金屬厚度的(de)5倍(bei)。由于(yu)彈性回(hui)彈和熱脹(zhang)冷縮(suo)的(de)影(ying)響,芯(xin)模尺寸和要(yao)求的(de)形狀尺寸必須預(yu)留一定(ding)的(de)加(jia)工(gong)余量。