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(bu)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(xuan)壓(ya)成型(xing)可以(yi)在(zai)(zai)冷態下進行(xing),也(ye)可以(yi)在(zai)(zai)熱態下進行(xing)。實際(ji)上(shang)動(dong)力旋(xuan)壓(ya)成型(xing)時,由于急劇變(bian)形本身就會產(chan)生很高的(de)熱量,這就使得旋(xuan)壓(ya)過程由開始(shi)的(de)冷加工(gong)逐漸(jian)變(bian)為溫(wen)加工(gong)。


  溫度高于(yu)788℃的(de)(de)熱(re)(re)旋(xuan)(xuan)壓成(cheng)(cheng)型(xing)(xing),一般(ban)用于(yu)加(jia)工厚度為4.763~12.7mm的(de)(de)工件(jian)。在熱(re)(re)旋(xuan)(xuan)壓過(guo)程中(zhong)必(bi)須對溫度精確加(jia)工控(kong)制(zhi),因此用這(zhe)種方法旋(xuan)(xuan)壓加(jia)工厚度小(xiao)于(yu)6.35mm的(de)(de)工件(jian)是(shi)(shi)比(bi)較(jiao)(jiao)困(kun)難的(de)(de)。對比(bi)較(jiao)(jiao)厚的(de)(de)不銹鋼(gang)工件(jian)而言(yan),則采(cai)用熱(re)(re)旋(xuan)(xuan)壓加(jia)工將(jiang)和(he)低碳鋼(gang)一樣容(rong)易成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)。奧氏體不銹鋼(gang)采(cai)用動力(li)旋(xuan)(xuan)壓成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)的(de)(de)主要(yao)問題(ti)是(shi)(shi)工件(jian)邊(bian)部容(rong)易產(chan)生(sheng)裂(lie)紋(wen)。為了防(fang)止裂(lie)紋(wen)產(chan)生(sheng),常常將(jiang)坯料(liao)邊(bian)緣(yuan)部研磨的(de)(de)平滑一些,并(bing)留有(you)較(jiao)(jiao)大的(de)(de)切(qie)邊(bian)余(yu)量(liang),這(zhe)些對防(fang)止裂(lie)紋(wen)產(chan)生(sheng)是(shi)(shi)十分有(you)利的(de)(de)。如果(guo)產(chan)生(sheng)邊(bian)部裂(lie)紋(wen),一定要(yao)將(jiang)其切(qie)除。另(ling)外,使工件(jian)保持較(jiao)(jiao)窄(zhai)凸緣(yuan)的(de)(de)方法也可防(fang)止裂(lie)紋(wen)和(he)扭曲的(de)(de)產(chan)生(sheng)。


  如果旋壓工(gong)件冷(leng)卻后的尺寸不符合(he)要(yao)求(由(you)于彈性后效和熱膨脹引起),而此(ci)時的工(gong)件溫(wen)度仍在149℃以上時,可將其退火再(zai)進一(yi)步旋壓加工(gong)至要(yao)求的尺寸。


  動力旋壓(ya)(ya)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)時(shi),工(gong)件(jian)將會產生(sheng)(sheng)(sheng)較(jiao)(jiao)大的(de)減(jian)薄(bo)現(xian)象,如圖(tu)4-22所示的(de)某深旋壓(ya)(ya)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)容器,其橫斷面就是(shi)如此。在(zai)一(yi)次旋壓(ya)(ya)加工(gong)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)工(gong)序(xu)中,該容器的(de)厚(hou)度即由1.905mm減(jian)薄(bo)至0.660mm.坯料(liao)在(zai)普(pu)通(tong)的(de)沖(chong)壓(ya)(ya)機上(shang)沖(chong)壓(ya)(ya)成(cheng)(cheng)(cheng)直徑152.4mm、深76.2mm的(de)半成(cheng)(cheng)(cheng)品杯,容器的(de)頂(ding)部要(yao)比(bi)側壁厚(hou)一(yi)些。雖然(ran)邊緣的(de)增厚(hou)現(xian)象發生(sheng)(sheng)(sheng)在(zai)沖(chong)壓(ya)(ya)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)過程中,但是(shi)旋壓(ya)(ya)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)時(shi)由于該區域基本上(shang)未發生(sheng)(sheng)(sheng)變形,所以比(bi)旋壓(ya)(ya)處仍然(ran)較(jiao)(jiao)厚(hou)。


圖 22.jpg


 動力旋(xuan)壓(ya)(ya)成(cheng)型(xing)(xing)工件(jian)(jian)的表面(mian)是(shi)比較(jiao)粗糙的,因(yin)此(ci)需要(yao)對(dui)工件(jian)(jian)進行大(da)量的精整(zheng)加(jia)工使其表面(mian)光滑發亮。旋(xuan)壓(ya)(ya)成(cheng)型(xing)(xing)工件(jian)(jian)表面(mian)粗糙的原因(yin)是(shi)由于壓(ya)(ya)輥(gun)接(jie)觸金(jin)屬轉(zhuan)動時會在工件(jian)(jian)表面(mian)上(shang)留下(xia)螺旋(xuan)形槽痕。除此(ci)缺點(dian)以外,動力旋(xuan)壓(ya)(ya)成(cheng)型(xing)(xing)則(ze)是(shi)不銹鋼工件(jian)(jian)成(cheng)型(xing)(xing)的一種(zhong)最(zui)佳方法。


1. 潤滑


 旋(xuan)壓成型使(shi)用(yong)(yong)潤(run)(run)滑(hua)劑的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是為了盡(jin)可能減(jian)少黏結和工(gong)具滯動,同時也為旋(xuan)壓加(jia)工(gong)過程提供冷卻條件(jian)。對于人工(gong)旋(xuan)壓成型形式,附著性強的(de)(de)潤(run)(run)滑(hua)劑最理想。對于動力旋(xuan)壓成型,由于速度快,加(jia)工(gong)量大,冷卻作用(yong)(yong)就(jiu)顯得更為重要。通常應避(bi)免(mian)使(shi)用(yong)(yong)含(han)硫或氯的(de)(de)潤(run)(run)滑(hua)劑,因為該潤(run)(run)滑(hua)劑不(bu)易清洗,而且對加(jia)熱后(hou)的(de)(de)不(bu)銹鋼表(biao)面還會產(chan)生不(bu)利影響。旋(xuan)壓用(yong)(yong)潤(run)(run)滑(hua)劑,參見表(biao)4-6。


表 6.jpg


2. 應用實例


 對于較(jiao)深(shen)的(de)工件來(lai)說,采用動力旋(xuan)壓成(cheng)型方法是比較(jiao)合(he)適的(de)。下面兩例即可說明這一點。


  ①. 圖(tu)4-23是用動力旋壓成型方法生產缽的示意(yi)圖(tu)


圖 23.jpg


  該(gai)坯料面積(ji)為5564.5m㎡,厚(hou)度為0.889mm,坯料是從具(ju)有2B表面光潔度的(de)10Cr17(430)型不銹(xiu)鋼卷板(ban)上剪切下來的(de)。旋壓加(jia)工一個缽需經四道工序(xu),其(qi)中包括兩道預沖壓工序(xu)、切邊和壓印標記(ji)工序(xu)。


 由于缽邊部和(he)旋(xuan)壓(ya)模之間(jian)有20°的夾角,因此用平板坯料進行旋(xuan)壓(ya)時可以一(yi)次成型。然而如夾角為15°或(huo)更小時,則必須經過兩次旋(xuan)壓(ya)才能(neng)旋(xuan)壓(ya)成型為成品(pin)。


 過去曾用深(shen)沖(chong)方法生產缽,而(er)現在大多(duo)用旋壓成型方法生產。這(zhe)(zhe)是因(yin)為這(zhe)(zhe)種工件的年(nian)需求量(liang)太低,如(ru)果采用深(shen)沖(chong)成型,則(ze)沖(chong)切模和沖(chong)壓工具(ju)的成本較高。


 所用的(de)工具是由工具鋼制作的(de)。坯料(liao)在旋壓成型(xing)前(qian),必須(xu)對表(biao)面進行處理。


 a. 成型工序:a.從(cong)寬為219.08mm的鋼卷上,按長度為219.08mm的定尺長度下料(liao);


 b. 用(yong)一臺60t沖壓(ya)機將219.08mm 見方(fang)的(de)坯(pi)料落(luo)料成(cheng)圓(yuan)形毛坯(pi),并預(yu)沖壓(ya)成(cheng)型;


C. 在一臺自(zi)動(dong)機床上進(jin)行動(dong)力旋壓(ya)成型;


d. 在(zai)另一個缽(bo)進行自動旋(xuan)壓(ya)時(shi),對已旋(xuan)壓(ya)完畢的缽(bo)進行切(qie)邊和壓(ya)印。


②. 雞(ji)尾(wei)酒攪拌杯(bei)的旋(xuan)壓成型。


雞尾酒攪拌杯過去曾(ceng)用五次(ci)深沖和一次(ci)整形(xing)方(fang)(fang)法(fa)(fa)來生產,現在改用一次(ci)沖壓和整形(xing)預(yu)成型后(hou)再(zai)采用旋壓成型的(de)方(fang)(fang)法(fa)(fa),這樣(yang)可降低(di)加工成本。


旋壓成型的杯除其強度較高外(因旋壓中的劇烈冷加工(gong)的作用),成型工(gong)序(xu)還(huan)減少了(le)中間(jian)退火工(gong)序(xu)。


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


 沖壓(ya)(ya)和旋壓(ya)(ya)這兩種成型(xing)方法所(suo)(suo)用鋼卷原(yuan)料(liao)(liao)的(de)厚度(du)(du)(du)和寬(kuan)度(du)(du)(du)是不(bu)同的(de)。沖壓(ya)(ya)杯所(suo)(suo)用的(de)原(yuan)料(liao)(liao)厚度(du)(du)(du)為0.635mm,寬(kuan)度(du)(du)(du)為255.59mm,坯料(liao)(liao)直(zhi)徑(jing)為 252.41mm.旋壓(ya)(ya)杯所(suo)(suo)用的(de)原(yuan)料(liao)(liao)厚度(du)(du)(du)為1.575mm,寬(kuan)度(du)(du)(du)為160.34mm,坯料(liao)(liao)直(zhi)徑(jing)為153.99mm.所(suo)(suo)以(yi)僅就原(yuan)料(liao)(liao)來(lai)說(shuo),旋壓(ya)(ya)成型(xing)所(suo)(suo)用原(yuan)料(liao)(liao)明顯要比沖壓(ya)(ya)成型(xing)少得多(duo)。


 旋壓杯制造之所以必須(xu)采用預沖壓成(cheng)型工序,這(zhe)是因為該(gai)杯壁與軸(zhou)線幾乎(hu)是平行的。如果杯壁傾(qing)斜角較大(大于15°)時,則可用旋壓成(cheng)型方法,由(you)平板坯料(liao)一次(ci)成(cheng)型為成(cheng)品(pin)。


表 8.jpg


表4-8給出(chu)了一些鋼種旋壓時拉(la)(la)伸的近(jin)似極限。該表適用于厚度(du)(du)為1.575mm的完(wan)全退(tui)火材料(liao)。退(tui)火后的二次拉(la)(la)伸量比第一次要小8%,工(gong)件各部位(wei)的拉(la)(la)伸量并(bing)不需要完(wan)全一致,它(ta)是根據(ju)成型(xing)程度(du)(du)的不同而變化的。