沖壓成型技術就是采用沖床和模具來加工成型所需產品的形狀,國內的不銹鋼沖壓成型生產常見于不銹鋼廚具生產企業的不銹鋼鍋、盆需要的深沖壓成型,廚具的手柄所需要沖壓、折彎、拍扁等成型。成型用的沖床可以是機械傳動的,也可以是液壓傳動的。但是,深沖壓成型時最好還是使用液壓傳動的,因為在沖程全長上液壓沖床都能提供滿載壓力。


 絕大多數(shu)傳統的(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)技術,都(dou)可用(yong)(yong)于(yu)不(bu)(bu)銹鋼的(de)(de)(de)沖(chong)(chong)(chong)(chong)壓(ya)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing),但(dan)因(yin)為不(bu)(bu)銹鋼沖(chong)(chong)(chong)(chong)壓(ya)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)所(suo)需要的(de)(de)(de)力要比沖(chong)(chong)(chong)(chong)壓(ya)低碳鋼所(suo)需的(de)(de)(de)力大60%以(yi)上,所(suo)以(yi)用(yong)(yong)于(yu)不(bu)(bu)銹鋼成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)沖(chong)(chong)(chong)(chong)床(chuang)機(ji)架應能承受更(geng)大的(de)(de)(de)沖(chong)(chong)(chong)(chong)擊力。另一方面,解決成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)過程的(de)(de)(de)擦劃(hua)傷問題(ti)是不(bu)(bu)銹鋼成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)關(guan)鍵(jian),這(zhe)是因(yin)為在(zai)沖(chong)(chong)(chong)(chong)壓(ya)不(bu)(bu)銹鋼時,所(suo)產生的(de)(de)(de)高摩擦力和高溫(wen)會(hui)造(zao)成(cheng)(cheng)(cheng)工(gong)件表(biao)(biao)面的(de)(de)(de)擦劃(hua)傷。常用(yong)(yong)的(de)(de)(de)肥皂液(ye)或(huo)乳(ru)化液(ye)的(de)(de)(de)潤(run)滑(hua)效果都(dou)不(bu)(bu)理想,應使用(yong)(yong)專(zhuan)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)沖(chong)(chong)(chong)(chong)壓(ya)潤(run)滑(hua)油(you)或(huo)含(han)有特(te)(te)高壓(ya)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)添加劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)潤(run)滑(hua)油(you),但(dan)因(yin)為這(zhe)種(zhong)特(te)(te)高壓(ya)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)添加劑(ji)(ji)會(hui)對不(bu)(bu)銹鋼表(biao)(biao)面造(zao)成(cheng)(cheng)(cheng)腐蝕,所(suo)以(yi)在(zai)沖(chong)(chong)(chong)(chong)壓(ya)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)后必(bi)須立(li)即將工(gong)件表(biao)(biao)面的(de)(de)(de)油(you)跡清除掉。


 由于沖壓用(yong)(yong)價(jia)格模具加(jia)(jia)工成本(ben)很(hen)高,沖壓用(yong)(yong)設備昂貴,所以(yi)只有在大批量加(jia)(jia)工生產時才采(cai)用(yong)(yong)沖壓成型的技術。



1. 沖(chong)壓機械


 用于不(bu)銹(xiu)鋼深沖成(cheng)型的(de)沖壓(ya)機(ji)(ji)和(he)低碳鋼深沖成(cheng)型相比,僅在電機(ji)(ji)功率和(he)機(ji)(ji)器剛(gang)(gang)度(du)(du)(du)方(fang)(fang)面(mian)有(you)(you)所(suo)不(bu)同(tong)。這(zhe)(zhe)是因為不(bu)銹(xiu)鋼一方(fang)(fang)面(mian)加工硬化(hua)速度(du)(du)(du)高(gao)(gao),另一方(fang)(fang)面(mian)具有(you)(you)較高(gao)(gao)的(de)強度(du)(du)(du),這(zhe)(zhe)樣不(bu)銹(xiu)鋼深沖壓(ya)成(cheng)型所(suo)用的(de)沖壓(ya)機(ji)(ji)常常要(yao)(yao)承受滿負荷以上的(de)沖壓(ya)力,這(zhe)(zhe)就要(yao)(yao)求(qiu)沖壓(ya)機(ji)(ji)必須有(you)(you)足夠的(de)剛(gang)(gang)度(du)(du)(du)和(he)沖壓(ya)力。


 前面已(yi)經提到,不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)沖(chong)(chong)(chong)壓(ya)成型所用的(de)設(she)備類(lei)型和(he)低碳(tan)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)相同(tong)。盡(jin)管(guan)所有不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)強度和(he)延伸率都(dou)不(bu)(bu)相同(tong),但(dan)是(shi)它(ta)們成型所需(xu)的(de)力(li)量(liang)都(dou)比碳(tan)素鋼(gang)(gang)(gang)(gang)大。一般來說,沖(chong)(chong)(chong)壓(ya)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)設(she)備的(de)沖(chong)(chong)(chong)壓(ya)力(li)應比加工同(tong)等尺寸的(de)低碳(tan)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)所需(xu)的(de)壓(ya)力(li)要(yao)大60%以(yi)上。此(ci)外(wai),沖(chong)(chong)(chong)壓(ya)設(she)備的(de)機身應該是(shi)非常(chang)堅固,并(bing)做成整體形式,以(yi)便能承受更大的(de)沖(chong)(chong)(chong)壓(ya)力(li)而不(bu)(bu)變形。


 沖(chong)壓(ya)(ya)(ya)機每秒鐘沖(chong)壓(ya)(ya)(ya)的(de)(de)次數(shu)為成型速度(du),成型速度(du)將影響(xiang)(xiang)到(dao)(dao)坯料與(yu)模(mo)具(ju)(ju)間(jian)的(de)(de)相(xiang)對滑動(dong)速度(du),產生(sheng)(sheng)摩擦(ca)熱(re)及(ji)(ji)變(bian)形(xing)熱(re)。這些作(zuo)為媒介將影響(xiang)(xiang)到(dao)(dao)潤(run)滑效果。沖(chong)壓(ya)(ya)(ya)時潤(run)滑效果的(de)(de)好壞,大多數(shu)是以潤(run)滑使沖(chong)壓(ya)(ya)(ya)成型力的(de)(de)減小量來(lai)評價的(de)(de),而摩擦(ca)系數(shu)的(de)(de)降低又直接(jie)關(guan)系到(dao)(dao)模(mo)具(ju)(ju)的(de)(de)磨損(sun)與(yu)產品(pin)缺陷的(de)(de)產生(sheng)(sheng)。但(dan)是,當(dang)人們重新認識到(dao)(dao)摩擦(ca)系數(shu)與(yu)磨損(sun)之(zhi)間(jian)的(de)(de)正比關(guan)系之(zhi)后,將來(lai)研(yan)究沖(chong)壓(ya)(ya)(ya)速度(du)對薄板及(ji)(ji)模(mo)具(ju)(ju)表面損(sun)傷的(de)(de)影響(xiang)(xiang)時,就(jiu)必須同(tong)時重視潤(run)滑劑的(de)(de)研(yan)究。研(yan)究應(ying)變(bian)速度(du)對薄板變(bian)形(xing)強度(du)和(he)變(bian)形(xing)能(neng)之(zhi)間(jian)的(de)(de)相(xiang)互關(guan)系時,也需要把材(cai)料及(ji)(ji)模(mo)具(ju)(ju)的(de)(de)溫升一并(bing)考慮進去并(bing)且給予(yu)解決和(he)處理(li)。


 這(zhe)種(zhong)沖(chong)壓速(su)度(du)的(de)(de)(de)高(gao)速(su)化,會帶來沖(chong)壓機械(xie)能(neng)效的(de)(de)(de)降(jiang)低和(he)由于(yu)噪聲增加(jia)而引起(qi)操作(zuo)環境的(de)(de)(de)變(bian)壞,今(jin)后(hou)應(ying)該對(dui)(dui)沖(chong)壓速(su)度(du)高(gao)速(su)化的(de)(de)(de)動(dong)向重新(xin)加(jia)以認識。也就是說(shuo),從節能(neng)、降(jiang)低噪聲對(dui)(dui)策以及機械(xie)化高(gao)速(su)操作(zuo)等(deng)方面一起(qi)考慮(lv),可以預料到進(jin)一步高(gao)速(su)化與經濟(ji)性之間將會出(chu)現相(xiang)互矛盾的(de)(de)(de)關系。壓力機的(de)(de)(de)速(su)度(du)特性是向縮短浮動(dong)行(xing)程(cheng)的(de)(de)(de)方向發展(zhan),已(yi)經研(yan)制了(le)一些驅動(dong)機構,以減慢其后(hou)的(de)(de)(de)成型行(xing)程(cheng)速(su)度(du)和(he)減少與此相(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)浮動(dong)行(xing)程(cheng)時間。這(zhe)種(zhong)驅動(dong)機構雖然(ran)能(neng)起(qi)到降(jiang)低噪聲的(de)(de)(de)作(zuo)用,但(dan)今(jin)后(hou)的(de)(de)(de)問題還(huan)是要研(yan)究(jiu)包括減少在裝模和(he)脫(tuo)模所發生的(de)(de)(de)噪聲在內的(de)(de)(de)總的(de)(de)(de)對(dui)(dui)策。



2. 模具


 不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)成型加工(gong)用模(mo)具與低(di)碳(tan)鋼(gang)或(huo)中碳(tan)鋼(gang)比較(jiao),沖模(mo)除磨損較(jiao)快(kuai)外(wai),破損也是經常(chang)發生的,究其(qi)原因是加工(gong)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)要(yao)求的沖壓力(li)較(jiao)大(da)的緣故(gu)。


 為(wei)了提高沖(chong)模(mo)在大規模(mo)生產中的使用(yong)(yong)壽(shou)命,沖(chong)模(mo)的易磨損(sun)部件應該采用(yong)(yong)碳(tan)化(hua)物、高碳(tan)高鉻工具(ju)鋼(gang)或者高強度鋁青(qing)銅制(zhi)作。碳(tan)化(hua)物比普通(tong)工具(ju)鋼(gang)的使用(yong)(yong)壽(shou)命長(chang)10倍,但碳(tan)化(hua)物價格較昂(ang)貴,而且(qie)沒有工具(ju)鋼(gang)或鋁青(qing)銅模(mo)具(ju)所具(ju)有的抗沖(chong)擊(ji)性能。當同時要(yao)求(qiu)具(ju)有抗沖(chong)擊(ji)性和抗磨性時,則最好(hao)采用(yong)(yong)像高碳(tan)高鉻的工具(ju)鋼(gang)模(mo)具(ju)。


 鋁(lv)青銅模(mo)具(ju)對工件的擦傷和刮傷可以起到良好的保(bao)護(hu)作用(yong)。油(you)淬工具(ju)鋼成型模(mo)具(ju),只能用(yong)于那些加工批(pi)量較(jiao)小的生產中。


 在(zai)成(cheng)型模具的(de)(de)(de)領域(yu)內(nei),除模具材質外,還(huan)包括成(cheng)型工(gong)藝(yi)設計、模具設計(成(cheng)型形(xing)狀(zhuang)設計)、模具加工(gong)制(zhi)造等。模具是直(zhi)接控(kong)制(zhi)成(cheng)型形(xing)狀(zhuang)和尺(chi)寸的(de)(de)(de)。因(yin)此,屬(shu)于這(zhe)個領域(yu)的(de)(de)(de)形(xing)狀(zhuang)、尺(chi)寸及成(cheng)型方式,是這(zhe)個領域(yu)間相互關的(de)(de)(de)解(jie)析(xi)及其(qi)體系化的(de)(de)(de)重(zhong)要因(yin)素(su)。


 高速成(cheng)型(xing)時(shi)(shi),為了確(que)保模(mo)(mo)具(ju)與(yu)模(mo)(mo)具(ju)間(jian)相對位置具(ju)有(you)很高的(de)精(jing)度,其(qi)導桿就(jiu)必(bi)須堅固、耐用(yong),整個模(mo)(mo)具(ju)的(de)剛性就(jiu)要(yao)很高,與(yu)此(ci)同時(shi)(shi)模(mo)(mo)具(ju)還必(bi)須具(ju)有(you)相當的(de)重(zhong)(zhong)量。為了實施高速作(zuo)業,在考慮模(mo)(mo)具(ju)結(jie)構時(shi)(shi),還要(yao)把(ba)加工件(jian)的(de)裝模(mo)(mo)和(he)脫模(mo)(mo)裝置一(yi)并(bing)考慮進去。這(zhe)樣模(mo)(mo)具(ju)的(de)體積尺寸(cun)就(jiu)要(yao)增(zeng)大(da),沖(chong)壓(ya)機的(de)占地(di)面積和(he)操(cao)作(zuo)空間(jian)也會相應增(zeng)大(da)。這(zhe)種不(bu)經濟性可以(yi)通過(guo)使(shi)用(yong)單(dan)一(yi)模(mo)(mo)具(ju)進行(xing)多次成(cheng)型(xing)的(de)辦法(fa)得(de)以(yi)解決,越是成(cheng)型(xing)尺寸(cun)大(da)的(de)制(zhi)品,這(zhe)種辦法(fa)就(jiu)越顯得(de)重(zhong)(zhong)要(yao)和(he)可行(xing)。


 不(bu)銹鋼沖(chong)(chong)壓成型的(de)模(mo)具必須能經受(shou)較高(gao)的(de)沖(chong)(chong)壓力,同時還需具有抗擦(ca)傷(shang)的(de)能力。對于(yu)普通(tong)用途的(de)沖(chong)(chong)壓件(jian)來(lai)說,工具鋼模(mo)具就具有良好(hao)的(de)綜(zong)合(he)性能,如硬度(du)和(he)韌性等。從長(chang)遠來(lai)看,碳化(hua)物(wu)沖(chong)(chong)壓環的(de)使(shi)用壽命最長(chang);在摩擦(ca)與(yu)擦(ca)傷(shang)是主要(yao)問題(ti)的(de)場合(he)下,沖(chong)(chong)壓環有時選(xuan)用高(gao)強度(du)的(de)鋁青銅來(lai)制作。


 為(wei)了(le)使(shi)工(gong)件在沖壓成型過程中避免擦劃傷(shang),而(er)且模具(ju)還保持(chi)一(yi)定(ding)的使(shi)用壽命,對模具(ju)材料的選擇(ze)是非(fei)常嚴格的。


 推薦使(shi)用一種(zhong)由(you)燒結(jie)碳化(hua)物制(zhi)成(cheng)(cheng)的(de)沖壓(ya)模(mo)具(ju),其成(cheng)(cheng)分為81%碳化(hua)鎢、15%鈷及(ji)4%鉭。這種(zhong)新型模(mo)具(ju)與氯化(hua)油基潤滑(hua)劑同時使(shi)用,可(ke)承受(shou)在(zai)劇烈沖切和沖壓(ya)成(cheng)(cheng)型過程中所產生的(de)熱量(liang)和壓(ya)力,從而能生產加工(gong)出無劃痕的(de)工(gong)件。這種(zhong)模(mo)具(ju)的(de)維修工(gong)作可(ke)以忽略不計,即(ji)使(shi)在(zai)三年內(nei)加工(gong)180000個工(gong)件,其磨(mo)損也很小。



3. 模具間隙


  模(mo)具(ju)(沖(chong)(chong)切(qie)、沖(chong)(chong)壓)的(de)間(jian)隙(xi)對沖(chong)(chong)裁件(jian)(jian)斷面和成型(xing)質量(liang)有著(zhu)極其重要的(de)影(ying)響。此外(wai),模(mo)具(ju)間(jian)隙(xi)還影(ying)響模(mo)具(ju)的(de)壽命,卸料力(li)、推(tui)件(jian)(jian)力(li)、沖(chong)(chong)裁力(li)(沖(chong)(chong)壓力(li))和工(gong)件(jian)(jian)的(de)尺寸精度。因此,模(mo)具(ju)間(jian)隙(xi)是一(yi)個非常重要的(de)工(gong)藝參數。


  沖(chong)切時(shi)沖(chong)頭和(he)沖(chong)模之間(jian)(jian)的間(jian)(jian)隙(xi)每邊為0.051mm;沖(chong)壓成型(xing)時(shi)沖(chong)頭和(he)沖(chong)模之間(jian)(jian)的間(jian)(jian)隙(xi)為0.851mm,同時(shi)沖(chong)壓所(suo)用的沖(chong)頭每邊還(huan)帶有3°的斜度。沖(chong)頭端部的圓(yuan)角半徑最小為0.381mm,沖(chong)壓半徑不小于2.362mm.


  在沖(chong)壓變形量較(jiao)大的情況下,對(dui)于奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)而言,其間隙(xi)比(bi)原(yuan)始(shi)坯料厚(hou)度大35%~40%;對(dui)于鐵素體不(bu)銹(xiu)鋼(gang),則一(yi)般(ban)比(bi)原(yuan)始(shi)坯料厚(hou)度大10%~15%。


  圖4-10所示為某一奧氏(shi)體不銹鋼沖壓(ya)件的斷面(mian)形狀和厚度變化情況(kuang)。從該圖中可以明確地看出,材質(zhi)為06Cr19Ni10(304)的沖壓(ya)杯的斷面(mian)厚度的情況(kuang)以及(ji)沖壓(ya)成型(xing)后硬度分布(bu)情況(kuang)。


  在(zai)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)沖(chong)壓(ya)(ya)成(cheng)型(xing)(xing)中,通常不使(shi)用間(jian)隙(xi)小于(yu)材料(liao)厚(hou)(hou)度(du)的方(fang)法進行沖(chong)壓(ya)(ya)成(cheng)型(xing)(xing),因為這樣將會使(shi)金屬在(zai)凸模和凹(ao)模之間(jian)產生(sheng)擠壓(ya)(ya)現象。由于(yu)奧氏(shi)體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)加(jia)(jia)工硬化速度(du)較高,擠壓(ya)(ya)會使(shi)模具產生(sheng)劃痕并加(jia)(jia)快模具的磨損。所(suo)以,在(zai)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)沖(chong)壓(ya)(ya)成(cheng)型(xing)(xing)時,不適宜采用小間(jian)隙(xi)、減厚(hou)(hou)深(shen)沖(chong)的成(cheng)型(xing)(xing)方(fang)式(shi)。同時,在(zai)奧氏(shi)體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的沖(chong)壓(ya)(ya)過程中,如產生(sheng)較大的減厚(hou)(hou)深(shen)沖(chong),則工件(jian)斷(duan)裂的可能性也會大大增加(jia)(jia)。


表 4.jpg


 表4-4是模具半徑對(dui)奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼深沖變形率的(de)影響。當鐵素體不銹(xiu)鋼沖壓(ya)成(cheng)型(xing)時(shi),由于模具間(jian)隙過大,坯料(liao)在模具人口處(chu)將會產生收縮性皺(zhou)折。為了控(kong)制這一(yi)皺(zhou)折的(de)出(chu)現(xian),可(ke)以采用剪去(qu)毛(mao)坯的(de)角部、改變潤滑劑的(de)黏度并精確調正壓(ya)緊(jin)力等方法。


 表(biao)(biao)4-5是不同鋼(gang)種模具間隙配合表(biao)(biao)。



4. 沖(chong)壓速度(du)


 沖(chong)壓速(su)(su)度對沖(chong)壓成型(xing)能否(fou)成功有著重大(da)影響。從(cong)加工(gong)硬化率(lv)和應力(li)均勻分布的(de)觀點來(lai)看,采(cai)用(yong)每分鐘508~635mm的(de)沖(chong)壓速(su)(su)度是(shi)比(bi)較(jiao)適宜的(de)。如果采(cai)用(yong)專門的(de)成型(xing)技術,在這種速(su)(su)度下成型(xing)工(gong)件的(de)開(kai)裂往往小于2%。



5. 潤滑


 提高沖壓加工生產(chan)能力,保(bao)證沖壓成型產(chan)品的(de)質量,固然需要良好的(de)設備、合理的(de)模具設計、正確的(de)操作調整,同(tong)時也(ye)需要采取合適的(de)工藝冷卻潤滑。


 在(zai)薄板成(cheng)型(xing)(xing)加(jia)工中最大(da)的(de)損(sun)耗(hao)(原材(cai)料損(sun)耗(hao)、能耗(hao)等)來自摩(mo)擦(ca)(ca),摩(mo)擦(ca)(ca)力(li)是成(cheng)型(xing)(xing)中必(bi)然出現的(de)外載荷之一,恰當地利用(yong)摩(mo)擦(ca)(ca),可以起(qi)到(dao)改(gai)善板材(cai)成(cheng)型(xing)(xing)性能和提高(gao)產品(pin)質量的(de)效果,否則可造(zao)成(cheng)模具損(sun)耗(hao)加(jia)快、廢品(pin)率高(gao)、能耗(hao)過大(da)等一系列問題,摩(mo)擦(ca)(ca)問題日益成(cheng)為成(cheng)型(xing)(xing)加(jia)工中的(de)一個突出問題。


 摩擦是(shi)(shi)由物體相對(dui)運動(dong)產(chan)生的(de)(de)(de),因而(er)隨之(zhi)也一定會(hui)帶來磨損(sun)(sun)(sun)。只(zhi)要材料(liao)與其環境存在著相對(dui)主動(dong),就會(hui)產(chan)生摩擦,出現(xian)材料(liao)的(de)(de)(de)磨損(sun)(sun)(sun)問題。模具選用工具鋼就是(shi)(shi)需要其耐磨性,這是(shi)(shi)因為模具在運動(dong)中(zhong)完成沖(chong)壓。磨損(sun)(sun)(sun)與腐(fu)蝕很類(lei)似,它們都從表面破壞(huai)材料(liao),并(bing)且是(shi)(shi)普(pu)遍(bian)存在的(de)(de)(de)現(xian)象。但是(shi)(shi)產(chan)生破壞(huai)的(de)(de)(de)主要原因,磨損(sun)(sun)(sun)與腐(fu)蝕卻是(shi)(shi)有區別的(de)(de)(de),前者是(shi)(shi)力(li)學(xue)(xue)的(de)(de)(de)摩擦作用;而(er)后者是(shi)(shi)電化學(xue)(xue)或化學(xue)(xue)的(de)(de)(de)侵蝕作用。


 潤滑是指在兩摩擦(ca)表面間加入某種物質,如油(you)脂類等(deng),是減小(xiao)摩擦(ca)和磨損的一種有效措(cuo)施。


 潤(run)滑的(de)作(zuo)用表(biao)現,在(zai)相互摩擦金屬(shu)之(zhi)間加(jia)入潤(run)滑油,如能使它們不相接(jie)觸,不僅(jin)可減少運(yun)動所需的(de)力,也可有效地(di)降(jiang)低金屬(shu)的(de)磨損(sun)。


 不銹鋼(gang)(gang)成(cheng)型時,對滑潤的(de)(de)要求(qiu)比碳鋼(gang)(gang)和合(he)金鋼(gang)(gang)更為嚴格(ge)。通常由于不銹鋼(gang)(gang)成(cheng)型時要求(qiu)必須保持(chi)高質量的(de)(de)表面,此外其強度、硬度較高,而導熱性差、摩擦系數(shu)又較高,潤滑就顯得極(ji)其重(zhong)要。


 不銹鋼(gang)成型(xing)時(shi)很(hen)容易產生黏(nian)結,而且工件(jian)的(de)(de)大部(bu)分溫度可升得(de)很(hen)高。局部(bu)和(he)整(zheng)體的(de)(de)過(guo)熱無疑就會引(yin)起工件(jian)性能的(de)(de)變(bian)化。因此,不銹鋼(gang)成型(xing)所需要(yao)的(de)(de)潤滑比碳鋼(gang)和(he)合金鋼(gang)就顯得(de)更為重(zhong)要(yao)。


 不銹鋼沖壓(ya)成(cheng)(cheng)型(xing)使用(yong)潤滑劑,可以(yi)防止模具與薄(bo)(bo)板(ban)表面的(de)(de)損(sun)傷,還可以(yi)調節接觸面的(de)(de)摩擦(ca)系數(shu)。即使在薄(bo)(bo)板(ban)成(cheng)(cheng)型(xing)方面,沖壓(ya)過程中的(de)(de)潤滑作用(yong)是極為(wei)有利(li)于(yu)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)一種輔助(zhu)手段,同時還具有克(ke)服某些成(cheng)(cheng)型(xing)缺陷(xian)的(de)(de)作用(yong)。但是,現(xian)在人們已(yi)經(jing)不只局限于(yu)這種認(ren)(ren)識,而是將其認(ren)(ren)定(ding)為(wei)沖壓(ya)技術的(de)(de)一個(ge)重要組(zu)成(cheng)(cheng)部分(fen)。


 潤(run)滑是保(bao)證高質(zhi)量的不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)表面的需要(yao),但是在鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)之間(jian)這種(zhong)潤(run)滑又有極大差別。另外,不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)強度(du)高、硬度(du)高、熱傳導性低和摩(mo)擦(ca)系(xi)數(shu)高,造成工件、模具擦(ca)劃傷和模具磨損是極其平常的,特別是當使用較大沖壓力(li)時,尤其對(dui)于奧氏體不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)來(lai)說更應該高度(du)注(zhu)意。


表 6.jpg


 表4-6列舉了不銹(xiu)鋼使(shi)用不同工藝成型時(shi),常(chang)采用的潤滑(hua)(hua)劑(ji)。除特殊目的外,石墨及二硫化鉬潤滑(hua)(hua)劑(ji)一般是用來減(jian)少黏結摩擦的,表4-6在評價潤滑(hua)(hua)劑(ji)時(shi)也考慮了良(liang)好(hao)流動性(xing)和易分(fen)離(li)性(xing)等其他因素。


 作為一般(ban)用途的可溶(rong)性油,如礦物油、肥皂溶(rong)液(ye)和水乳液(ye)可以不加考慮,因(yin)為它們對大(da)多數(shu)不銹鋼成型是不起作用的。


 作為一種保證工件(jian)表面質(zhi)量(liang)的預(yu)防(fang)措施,不銹鋼(gang)薄(bo)板在完成成型(xing)加工工序(xu)后,潤滑(hua)劑應全(quan)部加以清除(chu),使工件(jian)保持(chi)完全(quan)干燥狀態。在成型(xing)工序(xu)中(zhong)間熱處(chu)理(li)前,必須將潤滑(hua)劑全(quan)部清除(chu)掉,這(zhe)對于含有(you)不溶解 固(gu)體(ti)、硫或(huo)氯的潤滑(hua)劑尤其重要。


為不(bu)銹鋼成型選擇(ze)潤滑劑,基于兩個主要因素(su):


 ①. 潤滑油(you)必(bi)須有效,即它必(bi)須有助于再形成,并能減(jian)少廢料和過度劃傷;


 ②. 潤滑油必須最大限(xian)度地提(ti)高工具(ju)使(shi)用的壽(shou)命。


 另(ling)外,適用的潤滑油還取(qu)決于(yu)沖壓成型的原材料和沖壓工具表面粗糙度等因素。


 不銹(xiu)鋼冷軋后退火酸洗表(biao)面(mian)(mian)(NO、2D)是最適合(he)于沖壓成型(xing)的(de)(de)(de)。潤滑(hua)劑在這種相對粗(cu)糙的(de)(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)上附著能力比在光滑(hua)或者經過拋(pao)光的(de)(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)更(geng)強,因此潤滑(hua)劑可以在兩個接觸(chu)的(de)(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)之間均勻分布。當然,較為光滑(hua)的(de)(de)(de)2B表(biao)面(mian)(mian),幾乎適合(he)于所有的(de)(de)(de)成型(xing)加工。


 成型后(hou),如何簡便(bian)快(kuai)捷(jie)地將(jiang)潤滑(hua)劑去(qu)除(chu),也(ye)是(shi)(shi)一項(xiang)十分重要的(de)工作,尤(you)其(qi)是(shi)(shi)當這些零部(bu)件處在(zai)(zai)高溫(wen)下時,如退火、去(qu)應(ying)力熱處理或焊接。如果工件上的(de)潤滑(hua)劑沒(mei)有全部(bu)去(qu)除(chu),在(zai)(zai)高溫(wen)作用下將(jiang)會快(kuai)速擴散進入鋼中(zhong),引起敏化和隨后(hou)耐(nai)蝕性的(de)受損(sun)。


 潤滑(hua)劑(ji)(ji)的選擇(ze)將關系到產品(pin)質量和(he)成型加(jia)工的成本。潤滑(hua)劑(ji)(ji)必(bi)須具(ju)有加(jia)工工藝所要(yao)求(qiu)(qiu)的性能,但是(shi)使(shi)用(yong)超過加(jia)工要(yao)求(qiu)(qiu)所需(xu)要(yao)的潤滑(hua)劑(ji)(ji)時,這將會使(shi)得去除潤滑(hua)油(you)費用(yong)上(shang)升(sheng),經濟(ji)性不好。


 不銹(xiu)鋼(gang)(gang)和高強度(du)鋼(gang)(gang)板沖(chong)壓(ya)成型時(shi),為了增加接(jie)(jie)觸(chu)部的(de)面壓(ya)力及溫度(du),防(fang)止模(mo)具與薄板表面的(de)損(sun)傷(shang)是(shi)非(fei)常困難的(de)。雖然(ran)從模(mo)具材料(liao)和表面加工來考慮防(fang)止損(sun)傷(shang)的(de)對策(ce)仍然(ran)是(shi)基本和重要的(de),但(dan)也不能(neng)忽(hu)視依(yi)靠潤滑來防(fang)止損(sun)傷(shang)的(de)對策(ce)。弄(nong)清楚固(gu)體的(de)塑性接(jie)(jie)觸(chu)以及這種接(jie)(jie)觸(chu)的(de)物理化學現象,是(shi)有待于將來研究的(de)一個重大課題。


 從成型后的(de)脫(tuo)脂所帶來(lai)的(de)廢液(ye)處理和(he)從操作的(de)觀點(dian)來(lai)考(kao)慮(例如脫(tuo)模的(de)容易程度),薄板(ban)成型通常都使(shi)用水溶性(xing)或者(zhe)低黏度油作潤滑劑。對于軟(ruan)鋼板(ban)來(lai)說,越來(lai)越迫切地要求既(ji)防銹又潤滑的(de)板(ban)材,而且(qie)經(jing)這種處理的(de)板(ban)材已經(jing)開始試用。


 在不銹鋼沖壓成型過程中,最常用的潤滑(hua)劑(ji)是(shi)(shi)氯化(hua)型潤滑(hua)劑(ji)。EP(耐高壓潤滑(hua)劑(ji))化(hua)學活性并不好,但(dan)是(shi)(shi)它具(ju)有調整(zheng)這種活性的能力,而且其黏(nian)度也(ye)可在很大范圍(wei)內變化(hua),因而是(shi)(shi)不銹鋼沖壓成型中最通用的一(yi)種潤滑(hua)劑(ji)。另(ling)外,所有氯化(hua)潤滑(hua)劑(ji)在脫(tuo)脂(zhi)劑(ji)或一(yi)般劑(ji)中均容(rong)易清除。同時,為(wei)了易于從水基清潔(jie)劑(ji)中將(jiang)其除去,還可加入一(yi)些乳化(hua)劑(ji)。


 如(ru)表4-6所列出的糊(hu)狀顏料、硫化或(huo)硫化氯(lv)化油類,干燥蠟或(huo)肥(fei)皂硼砂膜也是沖(chong)壓成型(xing)過程(cheng)使(shi)用的高效(xiao)潤滑劑,但(dan)是它們使(shi)用起來不太方便。由(you)于耐重負荷乳液具有優良的冷卻(que)性能,因此常用于高速(su)沖(chong)壓過程(cheng)。