影響不銹鋼成型性的主要因素包括屈服強度、抗拉強度、延伸率以及加工硬化,除此之外,不銹鋼(gang)的化學成分也是影響其成型的重要因素之一。
1. 加工硬化
不銹鋼的(de)(de)加工(gong)硬化率(系數(shu))是影響成(cheng)型性(xing)能的(de)(de)另一重要因素(su)。如果某種(zhong)鋼具有(you)高的(de)(de)加工(gong)硬化率,則它就需要較大的(de)(de)成(cheng)型力,這將不可避免(mian)地造成(cheng)工(gong)具和沖模的(de)(de)較大、較快的(de)(de)磨(mo)損。
如(ru)加工(gong)硬化(hua)(hua)系數降(jiang)(jiang)低(di),則會(hui)使(shi)均勻應(ying)變、變形力及最(zui)(zui)大負荷下的(de)應(ying)力都(dou)隨之(zhi)而(er)降(jiang)(jiang)低(di),這(zhe)些因素(su)的(de)互相影響,又會(hui)最(zui)(zui)終導致成型(xing)性(xing)能的(de)下降(jiang)(jiang)。最(zui)(zui)佳成型(xing)性(xing)能是(shi)低(di)的(de)加工(gong)硬化(hua)(hua)率和(he)所能得(de)到的(de)最(zui)(zui)長模具使(shi)用壽命(ming)相互矛盾(dun)因素(su)的(de)統一,但在同(tong)一種鋼上,這(zhe)兩者是(shi)不可兼顧(gu)的(de)。
2. 彈(dan)性(回彈(dan))
沖壓成型(xing)時(shi)的第二個重要因素是彈(dan)(dan)(dan)性(xing)(xing)效應,即某種金(jin)屬在(zai)成型(xing)后(hou)(hou)(hou)的彈(dan)(dan)(dan)性(xing)(xing)回復。人們希(xi)望彈(dan)(dan)(dan)性(xing)(xing)效應最小為好。當某種金(jin)屬在(zai)塑性(xing)(xing)區變(bian)形(xing)時(shi),如成型(xing)應力消(xiao)除(chu)后(hou)(hou)(hou),會出現一條平行于拉伸曲線(xian)的彈(dan)(dan)(dan)性(xing)(xing)部(bu)分的直線(xian),這就是彈(dan)(dan)(dan)性(xing)(xing)回復線(xian)。降低屈服(fu)應力會導(dao)致彈(dan)(dan)(dan)性(xing)(xing)后(hou)(hou)(hou)效值下(xia)降,而增(zeng)加加工(gong)硬化(hua)系(xi)數則會使彈(dan)(dan)(dan)性(xing)(xing)后(hou)(hou)(hou)效值提高。
回(hui)彈可以(yi)通過(guo)減小彎曲(qu)半徑或(huo)者少量的(de)過(guo)彎曲(qu)來控制。
3. 彎曲半徑
對于任何金(jin)屬(shu),成(cheng)型(xing)而沒(mei)有開(kai)裂的(de)(de)最(zui)小的(de)(de)半徑(jing)稱為最(zui)小彎(wan)曲半徑(jing)。最(zui)小彎(wan)曲半徑(jing)可(ke)以按(an)照鋼(gang)(gang)(gang)(gang)板(ban)(ban)或鋼(gang)(gang)(gang)(gang)帶厚度的(de)(de)增加按(an)比例增加。對于大多(duo)數(shu)軟金(jin)屬(shu)或者塑性鋼(gang)(gang)(gang)(gang)來(lai)說,如退火后的(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang),零(ling)半徑(jing)彎(wan)曲(對折)成(cheng)型(xing)是可(ke)能的(de)(de)。當接觸處180°彎(wan)曲,沿著兩張鋼(gang)(gang)(gang)(gang)板(ban)(ban)的(de)(de)邊部成(cheng)型(xing)一個聯合結合部。所(suo)用的(de)(de)彎(wan)曲工具邊緣必(bi)須(xu)是圓滑而不(bu)是尖銳的(de)(de),否則在成(cheng)型(xing)時(shi)會(hui)割傷鋼(gang)(gang)(gang)(gang)板(ban)(ban)。
通常,對于退火材料,彎曲半徑(R)等于材料厚度(δ)時,能滿足大部分工程需要。冷加工材料,需要較大的彎曲半徑,如1/4H材料的彎曲半徑R=(1~1.5)δ,3/4H材料彎曲半徑R=(3~6)δ。彎曲半徑的選擇必須考慮鋼種的等級,如雙相不(bu)銹鋼(gang)就需要較大的半徑。
4. 冷成型(xing)性的改善
提高(gao)不銹鋼成(cheng)型性能(neng)的(de)(de)最(zui)佳辦(ban)法是降低屈服應力。利(li)用提高(gao)最(zui)大(da)均勻應變的(de)(de)方法將會改善成(cheng)型性能(neng)。此(ci)外,彈性效應的(de)(de)附加影響(xiang)將會被削弱(ruo)而(er)工(gong)具(ju)壽命不受影響(xiang)。同時(shi),加工(gong)硬(ying)化率(系數)的(de)(de)增加也可改善成(cheng)型性能(neng),但(dan)卻會帶(dai)來加劇(ju)彈性效應和(he)縮短工(gong)具(ju)使用壽命的(de)(de)不利(li)影響(xiang)。
拉伸性(xing)(xing)能(neng)變化對(dui)不(bu)銹鋼成型性(xing)(xing)能(neng)的(de)影響是確(que)定無(wu)疑的(de)。為了應用(yong)這一常識,我(wo)們必須(xu)找出改(gai)變和(he)控制拉伸性(xing)(xing)能(neng)的(de)方法。然后,對(dui)這些性(xing)(xing)能(neng)指標(biao)加以修(xiu)正,則可(ke)使(shi)一些特殊零件(jian)具(ju)有最佳的(de)成型性(xing)(xing)能(neng)和(he)加工(gong)性(xing)(xing)能(neng)。化學(xue)成分和(he)生產工(gong)藝的(de)微小(xiao)變化,均(jun)可(ke)在很大程度上改(gai)變不(bu)銹鋼的(de)力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)。
如果其他性能(neng)保持不變,要想降低屈服應(ying)(ying)力則應(ying)(ying)提高最大均勻(yun)應(ying)(ying)變,這樣也就降低了成型性因數(改善了成型性能(neng))。
改變(bian)化學(xue)成(cheng)分(fen)(fen)可以改變(bian)屈服(fu)應力。但是(shi),為降低屈服(fu)應力而改變(bian)某(mou)一鋼種中某(mou)一化學(xue)成(cheng)分(fen)(fen),這將超出該鋼種所規定(ding)的(de)化學(xue)成(cheng)分(fen)(fen)范圍。但是(shi),改變(bian)在某(mou)一鋼種所規定(ding)的(de)成(cheng)分(fen)(fen),而又不使其他性能有(you)明顯變(bian)化,這正是(shi)我們(men)所希望(wang)的(de)。


常用(yong)不銹鋼對各(ge)種成型方式(shi)的(de)適(shi)應性,見(jian)表4-2。

