在(zai)(zai)人(ren)工(gong)(gong)旋(xuan)壓(ya)成(cheng)(cheng)(cheng)型過程(cheng)中,產(chan)(chan)生的(de)減薄量與成(cheng)(cheng)(cheng)型變形(xing)量有關。人(ren)工(gong)(gong)旋(xuan)壓(ya)件(jian)的(de)斷面減薄至如圖4-20所示的(de)那種程(cheng)度時(shi),工(gong)(gong)件(jian)常會產(chan)(chan)生開裂(lie)現象。其原因是由于加工(gong)(gong)量過大,而且中心(xin)區的(de)加工(gong)(gong)硬化程(cheng)度超過材料的(de)承受(shou)能(neng)力(li),因而導致工(gong)(gong)件(jian)開裂(lie)。如果(guo)在(zai)(zai)旋(xuan)壓(ya)成(cheng)(cheng)(cheng)型之前,工(gong)(gong)件(jian)在(zai)(zai)沖(chong)壓(ya)機上沖(chong)壓(ya)成(cheng)(cheng)(cheng)類(lei)似半球形(xing)杯體再旋(xuan)壓(ya)出變化劇烈的(de)喇叭形(xing)寬邊(見(jian)圖4-20),旋(xuan)壓(ya)會容易(yi)一些。


圖 20.jpg


  下面介紹10Cr18Ni12(305)型不銹鋼(gang)的旋壓成型。


  材質為10Cr18Ni12(305)型(xing)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)錐(zhui)(zhui)形體的(de)(de)4次人工旋壓成(cheng)型(xing),如圖4-20所示(shi)。直徑為366.6mm的(de)(de)錐(zhui)(zhui)形體是經一道預沖壓成(cheng)型(xing)和4道人工旋壓成(cheng)型(xing)而完成(cheng)的(de)(de)。該工件(jian)所使用的(de)(de)坯(pi)料厚(hou)度(du)(du)為0.940mm、直徑為406.4mm的(de)(de)10Cr18Ni12(305)型(xing)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang),這種不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)坯(pi)料可具有(you)2D(薄板(ban))表面(mian)或1號(hao)(帶鋼(gang)(gang)(gang))表面(mian)光潔度(du)(du)。該工件(jian)也可用其(qi)他型(xing)號(hao)的(de)(de)奧氏體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)來(lai)生(sheng)產,但是其(qi)每道工序的(de)(de)變形量隨著加工硬化(hua)程度(du)(du)的(de)(de)提高而降低。


  如圖4-20所(suo)示,旋壓成型(xing)所(suo)用(yong)(yong)的(de)(de)型(xing)芯是(shi)(shi)用(yong)(yong)木材或鋼做成的(de)(de),旋壓成型(xing)輥(gun)則是(shi)(shi)用(yong)(yong)淬(cui)火鋼材制成的(de)(de)。在(zai)第一次(ci)旋壓成型(xing)時,壓力(li)作用(yong)(yong)在(zai)整個坯(pi)料上。在(zai)其他三次(ci)加(jia)工(gong)中(zhong),壞料邊緣不(bu)進行旋壓,這就(jiu)會引起毛(mao)坯(pi)邊部增(zeng)(zeng)厚(hou)至1.778mm,同(tong)時希望(wang)所(suo)得到的(de)(de)工(gong)件外形(xing)錐形(xing)體中(zhong)部的(de)(de)減(jian)薄(bo)量最大(da),可(ke)使壁厚(hou)尺(chi)寸達到0.686mm(變(bian)形(xing)率為28%).與此(ci)同(tong)時,工(gong)件表面積將比原(yuan)來增(zeng)(zeng)加(jia)40%.由(you)于工(gong)件減(jian)薄(bo)和(he)面積增(zeng)(zeng)加(jia),這些(xie)急(ji)劇的(de)(de)變(bian)化會給加(jia)工(gong)變(bian)形(xing)帶來極大(da)影響,因(yin)此(ci)工(gong)件在(zai)加(jia)工(gong)過(guo)程中(zhong),必須進行兩次(ci)退(tui)火加(jia)工(gong)工(gong)序(xu)。



操作程序如下:


  ①. 首先在坯(pi)料(liao)(尺(chi)寸為:厚度0.94mm;直徑408.4mm)中心部位,開(kai)一個直徑為6.35mm的(de)中心孔,并預(yu)沖壓成(cheng)型;


  ②. 采(cai)用(yong)人工(gong)的方法,通過(guo)成型輥對旋轉(zhuan)的芯棒施加(jia)壓(ya)力,使坯(pi)料凹深達到76.2mm,旋壓(ya)加(jia)工(gong)速度為300r/min;


  ③. 用第二個層狀(zhuang)硬木(mu)型(xing)芯將(jiang)坯(pi)料凹深處旋壓至127mm,邊部深度在50.8mm以內;


  ④. 在(zai)1038℃的(de)氫氣(qi)氛中進行中間退火,然后(hou)空冷,用(yong)鋼型芯將(jiang)坯料(liao)凹(ao)深旋壓至(zhi)177.8mm邊(bian)部,深度(du)在(zai)25.4mm以內(nei);


  ⑤. 在(zai)與工(gong)序③相同的條(tiao)件下退火,用鋼型芯將坯料凹(ao)深(shen)旋(xuan)壓至203.2mm,并最后加工(gong)成型;


  ⑥. 在車(che)床(chuang)上對工(gong)件的(de)(de)頂部和底部進(jin)行加工(gong),使喇叭(ba)口的(de)(de)高度(du)達(da)到196.86mm;


  ⑦. 成品,上口(kou)直徑101.6mm,下口(kou)直徑 366.60mm,高196.85mm.


 由(you)于400系列不銹(xiu)鋼的(de)延伸性(xing)能較差(cha),所以不適宜用人工(gong)旋壓的(de)方法成型(xing),特別是當(dang)變形(xing)劇烈(lie)時(shi)更是如此。另外還要注意,對成型(xing)模具施加過(guo)大(da)壓力,會引起(qi)加工(gong)表面的(de)磨(mo)損,從而(er)導致工(gong)件過(guo)早(zao)地減薄和開裂(lie)。


 由(you)于工(gong)具對(dui)金屬的作(zuo)用(yong)(yong),急(ji)劇旋壓成(cheng)型(xing)件的表面往(wang)(wang)往(wang)(wang)比較粗糙。這樣,用(yong)(yong)400系(xi)列不銹鋼旋壓加工(gong)成(cheng)型(xing)后的工(gong)件,拋光(guang)和高(gao)精度研(yan)磨的成(cheng)本(ben)就(jiu)顯得非常高(gao)。因(yin)此,在(zai)研(yan)磨和拋光(guang)之前,須對(dui)凹凸不平(ping)的工(gong)件先進(jin)行粗磨,使其表面變得平(ping)滑一些。


表 7.jpg


 表(biao)(biao)4-7給出了人工旋壓時拉伸的近似極限。該表(biao)(biao)適(shi)用于厚度為1.575mm的完全(quan)退火材料。退火后的二(er)次拉伸量比第(di)一次小8%。零件各部分的拉伸量并(bing)不需要完全(quan)一致,它是根據成型變形量的不同而有變化的。


 所有300系列的(de)(de)不銹(xiu)鋼均可采用旋壓成型(xing)(xing)方法,但是加工硬化(hua)較低的(de)(de) 12Cr18Ni9(302)、06Cr19Ni10(304)和(he) 10Cr18Ni12(305)型(xing)(xing)鋼在中間退(tui)火(huo)前的(de)(de)旋壓加工量比(bi)其(qi)(qi)他不銹(xiu)鋼大(da)。退(tui)火(huo)后的(de)(de)工件必須經酸(suan)洗清除氧化(hua)鐵皮,以(yi)恢復(fu)其(qi)(qi)光潔的(de)(de)表面(mian)。1號(帶鋼)或2D(薄拉)表面(mian)光潔度最(zui)適于(yu)大(da)變(bian)形旋壓工藝(yi),因(yin)為此時金屬(shu)處于(yu)最(zui)軟和(he)無應力狀態,其(qi)(qi)加工量可達到最(zui)大(da)程度。


圖 21.jpg


 人(ren)工旋壓成型(xing)時,一般采(cai)用較(jiao)低的加工速(su)度(du),圖4-21顯示出加工速(su)度(du)和厚度(du)之(zhi)間的關系。因此,在成型(xing)工具(ju)的作用下,將會引(yin)起成型(xing)金(jin)屬的表面嚴重(zhong)磨(mo)損(sun),同時也會產生(sheng)較(jiao)大加工硬化。


 雖(sui)然0.127mm的(de)薄料(liao)到6.35mm的(de)厚(hou)(hou)料(liao)都可以采用人(ren)工旋壓(ya)方法成型(xing),但是一(yi)般情(qing)況下,人(ren)工旋壓(ya)成型(xing)時不(bu)銹鋼原料(liao)的(de)厚(hou)(hou)度(du)在0.305~3.175mm之(zhi)間。此時角部倒圓至少應(ying)為被(bei)加工金屬厚(hou)(hou)度(du)的(de)5倍(bei)。由于(yu)彈(dan)性回彈(dan)和熱脹冷縮的(de)影響(xiang),芯模尺(chi)寸和要求(qiu)的(de)形狀尺(chi)寸必須預留一(yi)定的(de)加工余量(liang)。