在人工旋(xuan)(xuan)壓成(cheng)型過程(cheng)中(zhong),產生的減薄量與成(cheng)型變形量有關(guan)。人工旋(xuan)(xuan)壓件(jian)的斷面減薄至如(ru)圖4-20所示的那種程(cheng)度時,工件(jian)常(chang)會(hui)產生開裂現象。其原因是由于(yu)加工量過大,而(er)且中(zhong)心區的加工硬化程(cheng)度超過材料的承(cheng)受能力,因而(er)導致工件(jian)開裂。如(ru)果在旋(xuan)(xuan)壓成(cheng)型之(zhi)前,工件(jian)在沖壓機上沖壓成(cheng)類似半(ban)球(qiu)形杯體(ti)再旋(xuan)(xuan)壓出(chu)變化劇烈的喇(la)叭(ba)形寬邊(見圖4-20),旋(xuan)(xuan)壓會(hui)容易一些。


圖 20.jpg


  下面介紹10Cr18Ni12(305)型不銹(xiu)鋼的旋壓成型。


  材質為10Cr18Ni12(305)型(xing)(xing)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)錐形體(ti)的(de)4次(ci)人(ren)工(gong)旋壓(ya)(ya)成(cheng)型(xing)(xing),如圖4-20所(suo)示。直(zhi)徑為366.6mm的(de)錐形體(ti)是(shi)經一(yi)道預(yu)沖壓(ya)(ya)成(cheng)型(xing)(xing)和4道人(ren)工(gong)旋壓(ya)(ya)成(cheng)型(xing)(xing)而完成(cheng)的(de)。該(gai)工(gong)件所(suo)使用(yong)的(de)坯料(liao)厚(hou)度為0.940mm、直(zhi)徑為406.4mm的(de)10Cr18Ni12(305)型(xing)(xing)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang),這種不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)坯料(liao)可(ke)具(ju)有(you)2D(薄板)表面或1號(hao)(帶鋼(gang)(gang)(gang))表面光潔度。該(gai)工(gong)件也可(ke)用(yong)其他型(xing)(xing)號(hao)的(de)奧氏體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)來生產,但(dan)是(shi)其每(mei)道工(gong)序的(de)變(bian)形量隨著加工(gong)硬化程度的(de)提高而降(jiang)低。


  如圖4-20所(suo)示,旋(xuan)(xuan)壓(ya)成型所(suo)用(yong)(yong)(yong)的(de)型芯是用(yong)(yong)(yong)木材或鋼(gang)做成的(de),旋(xuan)(xuan)壓(ya)成型輥(gun)則是用(yong)(yong)(yong)淬火鋼(gang)材制成的(de)。在第一次(ci)旋(xuan)(xuan)壓(ya)成型時(shi)(shi),壓(ya)力作(zuo)用(yong)(yong)(yong)在整個坯料上。在其他三(san)次(ci)加(jia)工中(zhong)(zhong),壞料邊緣不進行旋(xuan)(xuan)壓(ya),這(zhe)就會引起毛坯邊部增(zeng)(zeng)厚(hou)至(zhi)1.778mm,同時(shi)(shi)希望所(suo)得(de)到(dao)的(de)工件外形(xing)錐形(xing)體中(zhong)(zhong)部的(de)減薄量最(zui)大(da),可使(shi)壁(bi)厚(hou)尺寸達到(dao)0.686mm(變形(xing)率(lv)為28%).與此(ci)同時(shi)(shi),工件表(biao)面積(ji)將比原來增(zeng)(zeng)加(jia)40%.由于工件減薄和面積(ji)增(zeng)(zeng)加(jia),這(zhe)些急劇(ju)的(de)變化會給(gei)加(jia)工變形(xing)帶來極大(da)影響(xiang),因此(ci)工件在加(jia)工過程中(zhong)(zhong),必須進行兩次(ci)退火加(jia)工工序。



操作(zuo)程序如(ru)下:


  ①. 首(shou)先(xian)在(zai)坯料(尺寸為:厚(hou)度(du)0.94mm;直徑408.4mm)中心(xin)(xin)部位,開一個直徑為6.35mm的中心(xin)(xin)孔,并預(yu)沖壓成型;


  ②. 采(cai)用人工的(de)方法,通(tong)過成(cheng)型輥對旋(xuan)轉的(de)芯棒施加壓(ya)力,使坯(pi)料(liao)凹深達到76.2mm,旋(xuan)壓(ya)加工速度為(wei)300r/min;


  ③. 用第二個層狀(zhuang)硬木型芯將坯(pi)料凹(ao)深處(chu)旋壓(ya)至127mm,邊部深度在50.8mm以內(nei);


  ④. 在1038℃的(de)氫氣氛(fen)中(zhong)進行中(zhong)間退火,然(ran)后空冷(leng),用鋼型(xing)芯將坯料凹深(shen)旋壓至177.8mm邊部(bu),深(shen)度在25.4mm以內;


  ⑤. 在與工序(xu)③相同的(de)條(tiao)件下退火,用鋼型芯將坯(pi)料凹(ao)深旋壓至203.2mm,并最后加工成型;


  ⑥. 在車床(chuang)上對工(gong)件的頂部和底部進行加工(gong),使喇叭口的高度達到196.86mm;


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


 由于400系列不銹鋼(gang)的延(yan)伸性能較差,所(suo)以(yi)不適(shi)宜用(yong)人工(gong)旋壓(ya)的方法(fa)成型,特別是當(dang)變(bian)形劇烈(lie)時(shi)更是如此(ci)。另外(wai)還(huan)要注意(yi),對成型模具(ju)施(shi)加過(guo)大壓(ya)力(li),會引起加工(gong)表面的磨損,從(cong)而導致工(gong)件過(guo)早地(di)減(jian)薄和(he)開(kai)裂(lie)。


 由于工(gong)具對金屬的(de)作用(yong),急劇旋壓成型(xing)件的(de)表面(mian)(mian)往往比較粗糙。這(zhe)樣,用(yong)400系列不(bu)銹鋼旋壓加工(gong)成型(xing)后的(de)工(gong)件,拋(pao)光和(he)高精度研磨(mo)的(de)成本就顯得非常高。因此,在研磨(mo)和(he)拋(pao)光之(zhi)前,須對凹凸不(bu)平(ping)(ping)的(de)工(gong)件先進行(xing)粗磨(mo),使(shi)其表面(mian)(mian)變得平(ping)(ping)滑(hua)一些。


表 7.jpg


 表(biao)4-7給出了人工旋(xuan)壓時拉伸(shen)的(de)近(jin)似極限(xian)。該表(biao)適用于(yu)厚度為1.575mm的(de)完全退(tui)火(huo)(huo)材料。退(tui)火(huo)(huo)后的(de)二次拉伸(shen)量比第一次小(xiao)8%。零件各(ge)部分的(de)拉伸(shen)量并(bing)不需(xu)要完全一致,它是根據(ju)成型變形量的(de)不同而(er)有變化(hua)的(de)。


 所有300系列的(de)不(bu)銹(xiu)鋼均可采用旋(xuan)壓(ya)成型(xing)方法,但(dan)是(shi)加(jia)工硬化較低的(de) 12Cr18Ni9(302)、06Cr19Ni10(304)和 10Cr18Ni12(305)型(xing)鋼在中間退(tui)(tui)火(huo)前的(de)旋(xuan)壓(ya)加(jia)工量(liang)比其他不(bu)銹(xiu)鋼大(da)。退(tui)(tui)火(huo)后的(de)工件必須經酸洗清除氧化鐵皮(pi),以恢復其光(guang)潔的(de)表面。1號(帶鋼)或2D(薄拉(la))表面光(guang)潔度(du)(du)最(zui)適(shi)于(yu)大(da)變形旋(xuan)壓(ya)工藝,因為此(ci)時(shi)金屬處于(yu)最(zui)軟和無(wu)應力狀態,其加(jia)工量(liang)可達到(dao)最(zui)大(da)程度(du)(du)。


圖 21.jpg


 人工(gong)(gong)旋壓成(cheng)型(xing)(xing)時,一般采用較低的加(jia)(jia)工(gong)(gong)速(su)(su)度(du),圖4-21顯(xian)示出加(jia)(jia)工(gong)(gong)速(su)(su)度(du)和厚度(du)之間的關(guan)系。因此,在成(cheng)型(xing)(xing)工(gong)(gong)具的作用下,將(jiang)會引起成(cheng)型(xing)(xing)金屬的表面嚴重磨損(sun),同時也會產生較大加(jia)(jia)工(gong)(gong)硬化。


 雖然0.127mm的薄料(liao)到6.35mm的厚(hou)料(liao)都可以采用人工旋(xuan)(xuan)壓(ya)方法成型,但是一般情況下,人工旋(xuan)(xuan)壓(ya)成型時不銹鋼原料(liao)的厚(hou)度在(zai)0.305~3.175mm之間。此時角部(bu)倒圓(yuan)至(zhi)少應為被加(jia)工金屬厚(hou)度的5倍。由于彈(dan)性回彈(dan)和熱脹冷(leng)縮的影響,芯模尺(chi)(chi)寸(cun)和要求的形狀尺(chi)(chi)寸(cun)必(bi)須預留(liu)一定的加(jia)工余量。