動力旋壓成型一般用于大變形和一些人工無法完成的成型加工。當采用動力旋壓成型方法,對300和400系列不銹鋼工件進行成型加工是非常容易實現的。如對加工硬化較低的12Cr19Ni9(302)和10Cr18Ni12(305)鋼成型加工,其效果會更好。10Cr17(430)鋼采用動力旋壓成型時,其變形量可以比人工旋壓時更大一些。


  旋壓(ya)(ya)成型(xing)(xing)可以(yi)在(zai)冷態下進行(xing)(xing),也可以(yi)在(zai)熱態下進行(xing)(xing)。實際上動力旋壓(ya)(ya)成型(xing)(xing)時(shi),由于急劇(ju)變(bian)(bian)形本身就會產生很高的熱量,這就使得旋壓(ya)(ya)過程由開(kai)始的冷加(jia)工逐漸(jian)變(bian)(bian)為溫加(jia)工。


  溫(wen)度高于(yu)(yu)788℃的(de)(de)熱旋(xuan)(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)成(cheng)型(xing),一(yi)般用于(yu)(yu)加工厚度為(wei)4.763~12.7mm的(de)(de)工件。在(zai)熱旋(xuan)(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)過程中必須對(dui)溫(wen)度精確(que)加工控制(zhi),因此(ci)用這種方法(fa)旋(xuan)(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)加工厚度小于(yu)(yu)6.35mm的(de)(de)工件是(shi)(shi)比較(jiao)困難的(de)(de)。對(dui)比較(jiao)厚的(de)(de)不銹鋼(gang)(gang)工件而言,則采(cai)用熱旋(xuan)(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)加工將和(he)低碳鋼(gang)(gang)一(yi)樣容(rong)易成(cheng)型(xing)。奧氏體不銹鋼(gang)(gang)采(cai)用動力旋(xuan)(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)成(cheng)型(xing)的(de)(de)主(zhu)要問題是(shi)(shi)工件邊(bian)部容(rong)易產(chan)(chan)生裂紋(wen)(wen)。為(wei)了(le)防止(zhi)(zhi)裂紋(wen)(wen)產(chan)(chan)生,常常將坯(pi)料(liao)邊(bian)緣(yuan)部研磨(mo)的(de)(de)平滑一(yi)些(xie),并留有(you)較(jiao)大的(de)(de)切(qie)邊(bian)余量,這些(xie)對(dui)防止(zhi)(zhi)裂紋(wen)(wen)產(chan)(chan)生是(shi)(shi)十分有(you)利的(de)(de)。如果產(chan)(chan)生邊(bian)部裂紋(wen)(wen),一(yi)定要將其切(qie)除。另外(wai),使工件保(bao)持較(jiao)窄凸緣(yuan)的(de)(de)方法(fa)也可防止(zhi)(zhi)裂紋(wen)(wen)和(he)扭曲的(de)(de)產(chan)(chan)生。


  如果旋壓(ya)工件(jian)(jian)冷卻后(hou)的(de)尺(chi)寸不符(fu)合要(yao)求(由于(yu)彈性后(hou)效和(he)熱(re)膨脹引(yin)起),而此時(shi)的(de)工件(jian)(jian)溫度仍在149℃以上時(shi),可將其退火再進一步(bu)旋壓(ya)加工至要(yao)求的(de)尺(chi)寸。


  動力旋(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)成(cheng)型(xing)時,工(gong)件將會(hui)產生較大的減薄現象,如圖4-22所(suo)示的某深(shen)旋(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)成(cheng)型(xing)容器(qi),其橫斷面就是如此(ci)。在一次旋(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)加工(gong)成(cheng)型(xing)工(gong)序中,該容器(qi)的厚度即由1.905mm減薄至0.660mm.坯料在普通的沖(chong)(chong)壓(ya)(ya)機上(shang)沖(chong)(chong)壓(ya)(ya)成(cheng)直徑152.4mm、深(shen)76.2mm的半成(cheng)品(pin)杯,容器(qi)的頂(ding)部(bu)要比側(ce)壁厚一些。雖然(ran)邊緣的增厚現象發(fa)生在沖(chong)(chong)壓(ya)(ya)成(cheng)型(xing)過程中,但是旋(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)成(cheng)型(xing)時由于該區域基(ji)本上(shang)未發(fa)生變(bian)形,所(suo)以(yi)比旋(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)處仍然(ran)較厚。


圖 22.jpg


 動力(li)旋(xuan)壓(ya)成(cheng)(cheng)型工(gong)件(jian)(jian)的(de)表面是(shi)(shi)比較粗(cu)糙的(de),因此需要對工(gong)件(jian)(jian)進行大量的(de)精整加工(gong)使其表面光滑發亮。旋(xuan)壓(ya)成(cheng)(cheng)型工(gong)件(jian)(jian)表面粗(cu)糙的(de)原(yuan)因是(shi)(shi)由于壓(ya)輥(gun)接觸金屬轉動時會在工(gong)件(jian)(jian)表面上(shang)留下螺旋(xuan)形槽痕。除此缺(que)點(dian)以外,動力(li)旋(xuan)壓(ya)成(cheng)(cheng)型則(ze)是(shi)(shi)不銹鋼工(gong)件(jian)(jian)成(cheng)(cheng)型的(de)一種最(zui)佳方法(fa)。


1. 潤滑


 旋(xuan)壓(ya)成型使用潤(run)滑(hua)劑(ji)的目的是為(wei)了盡可能減少黏結和工具滯動(dong),同時(shi)也為(wei)旋(xuan)壓(ya)加(jia)工過程提供冷卻(que)條件。對(dui)于人工旋(xuan)壓(ya)成型形式,附著性強(qiang)的潤(run)滑(hua)劑(ji)最理想(xiang)。對(dui)于動(dong)力(li)旋(xuan)壓(ya)成型,由(you)于速度(du)快,加(jia)工量大,冷卻(que)作用就顯得(de)更為(wei)重要。通常應避(bi)免使用含硫或氯的潤(run)滑(hua)劑(ji),因為(wei)該潤(run)滑(hua)劑(ji)不易(yi)清洗,而且對(dui)加(jia)熱(re)后的不銹鋼表(biao)面還會產生不利影響(xiang)。旋(xuan)壓(ya)用潤(run)滑(hua)劑(ji),參見表(biao)4-6。


表 6.jpg


2. 應(ying)用實例


 對于較深(shen)的工件來說,采用動力旋壓成型方(fang)法(fa)是比較合適的。下面兩例(li)即可說明這一點。


  ①. 圖(tu)4-23是用動力旋壓成型方(fang)法生產缽(bo)的示意圖(tu)


圖 23.jpg


  該(gai)坯(pi)料面(mian)積為5564.5m㎡,厚度(du)為0.889mm,坯(pi)料是從(cong)具有(you)2B表面(mian)光潔度(du)的(de)(de)10Cr17(430)型不(bu)銹(xiu)鋼卷板上剪切(qie)下來的(de)(de)。旋壓加工一個缽需經四道(dao)工序,其中包括兩道(dao)預沖壓工序、切(qie)邊和壓印標記工序。


 由于缽邊部(bu)和(he)旋(xuan)(xuan)壓(ya)模之間有20°的夾角,因此(ci)用平(ping)板坯(pi)料進行旋(xuan)(xuan)壓(ya)時可以一(yi)次成(cheng)型。然(ran)而如(ru)夾角為(wei)15°或更(geng)小時,則必須(xu)經(jing)過兩(liang)次旋(xuan)(xuan)壓(ya)才能(neng)旋(xuan)(xuan)壓(ya)成(cheng)型為(wei)成(cheng)品。


 過(guo)去曾用(yong)深沖方法生(sheng)產缽,而現在大多用(yong)旋壓成型方法生(sheng)產。這是因為這種工(gong)件的年(nian)需求量太低,如果(guo)采用(yong)深沖成型,則沖切模和(he)沖壓工(gong)具的成本(ben)較高。


 所用(yong)的工具是(shi)由工具鋼制作的。坯料(liao)在旋壓成型(xing)前,必(bi)須對表(biao)面進行處(chu)理(li)。


 a. 成型工序:a.從寬為219.08mm的鋼卷上,按長度為219.08mm的定(ding)尺長度下(xia)料;


 b. 用一臺60t沖壓(ya)機將219.08mm 見方的(de)坯料落料成圓形毛坯,并預沖壓(ya)成型;


C. 在一(yi)臺自動(dong)機(ji)床上(shang)進(jin)行動(dong)力旋壓成(cheng)型;


d. 在另一個(ge)缽進(jin)行自動(dong)旋壓時,對已旋壓完畢的缽進(jin)行切邊和壓印。


②. 雞尾酒攪拌杯的旋壓成型。


雞尾(wei)酒攪拌杯過去(qu)曾用五次深沖(chong)和一(yi)次整形方法(fa)(fa)來生產,現在改用一(yi)次沖(chong)壓(ya)和整形預成型(xing)后再采用旋壓(ya)成型(xing)的方法(fa)(fa),這樣可降低加工成本。


旋(xuan)壓成(cheng)型(xing)的(de)杯除其強度較高外(因旋(xuan)壓中(zhong)(zhong)的(de)劇烈冷加工的(de)作(zuo)用),成(cheng)型(xing)工序還減少(shao)了中(zhong)(zhong)間退火工序。


當這種杯子用12Cr18Ni9(302不(bu)銹鋼)沖壓而成時,表面具有2B光潔度。


 沖(chong)(chong)壓(ya)和(he)旋壓(ya)這(zhe)兩(liang)種(zhong)成(cheng)(cheng)型(xing)方法(fa)所(suo)(suo)用(yong)(yong)(yong)鋼(gang)卷(juan)原(yuan)(yuan)料的(de)厚(hou)(hou)度(du)和(he)寬(kuan)(kuan)度(du)是不(bu)同的(de)。沖(chong)(chong)壓(ya)杯(bei)所(suo)(suo)用(yong)(yong)(yong)的(de)原(yuan)(yuan)料厚(hou)(hou)度(du)為(wei)(wei)0.635mm,寬(kuan)(kuan)度(du)為(wei)(wei)255.59mm,坯料直徑為(wei)(wei) 252.41mm.旋壓(ya)杯(bei)所(suo)(suo)用(yong)(yong)(yong)的(de)原(yuan)(yuan)料厚(hou)(hou)度(du)為(wei)(wei)1.575mm,寬(kuan)(kuan)度(du)為(wei)(wei)160.34mm,坯料直徑為(wei)(wei)153.99mm.所(suo)(suo)以(yi)僅就原(yuan)(yuan)料來說,旋壓(ya)成(cheng)(cheng)型(xing)所(suo)(suo)用(yong)(yong)(yong)原(yuan)(yuan)料明(ming)顯要比沖(chong)(chong)壓(ya)成(cheng)(cheng)型(xing)少(shao)得多。


 旋壓杯(bei)(bei)制(zhi)造之所以必(bi)須采(cai)用預沖壓成(cheng)(cheng)型(xing)工序,這是因(yin)為(wei)該杯(bei)(bei)壁與軸線幾乎是平行的。如果杯(bei)(bei)壁傾斜角較(jiao)大(da)(大(da)于(yu)15°)時,則可用旋壓成(cheng)(cheng)型(xing)方法,由平板(ban)坯料一次成(cheng)(cheng)型(xing)為(wei)成(cheng)(cheng)品。


表 8.jpg


表(biao)4-8給出了一(yi)些鋼(gang)種(zhong)旋(xuan)壓時拉伸(shen)的(de)(de)近(jin)似極(ji)限。該表(biao)適用(yong)于厚度為1.575mm的(de)(de)完(wan)全退火材料(liao)。退火后的(de)(de)二次(ci)拉伸(shen)量(liang)比第(di)一(yi)次(ci)要小(xiao)8%,工(gong)件各部位(wei)的(de)(de)拉伸(shen)量(liang)并不需要完(wan)全一(yi)致,它(ta)是根據成型程(cheng)度的(de)(de)不同(tong)而變化的(de)(de)。