在(zai)人工(gong)(gong)(gong)旋(xuan)(xuan)壓(ya)成型過(guo)(guo)程(cheng)中,產(chan)生的減薄(bo)量(liang)與(yu)成型變形量(liang)有關。人工(gong)(gong)(gong)旋(xuan)(xuan)壓(ya)件(jian)的斷面(mian)減薄(bo)至如圖4-20所(suo)示的那(nei)種程(cheng)度時,工(gong)(gong)(gong)件(jian)常會產(chan)生開裂現象。其原因(yin)是由于(yu)加工(gong)(gong)(gong)量(liang)過(guo)(guo)大,而(er)且中心區的加工(gong)(gong)(gong)硬化(hua)程(cheng)度超(chao)過(guo)(guo)材料的承受能力,因(yin)而(er)導致工(gong)(gong)(gong)件(jian)開裂。如果在(zai)旋(xuan)(xuan)壓(ya)成型之(zhi)前,工(gong)(gong)(gong)件(jian)在(zai)沖(chong)壓(ya)機上沖(chong)壓(ya)成類似半球形杯體再旋(xuan)(xuan)壓(ya)出變化(hua)劇烈的喇叭形寬邊(見(jian)圖4-20),旋(xuan)(xuan)壓(ya)會容易一些。


圖 20.jpg


  下面介紹10Cr18Ni12(305)型不銹鋼的旋壓成型。


  材(cai)質為(wei)(wei)10Cr18Ni12(305)型(xing)(xing)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)錐形(xing)體的(de)(de)(de)4次人工(gong)旋壓(ya)(ya)成型(xing)(xing),如圖4-20所(suo)示。直(zhi)徑為(wei)(wei)366.6mm的(de)(de)(de)錐形(xing)體是經一道預(yu)沖(chong)壓(ya)(ya)成型(xing)(xing)和4道人工(gong)旋壓(ya)(ya)成型(xing)(xing)而完成的(de)(de)(de)。該(gai)(gai)工(gong)件(jian)所(suo)使(shi)用(yong)的(de)(de)(de)坯料(liao)厚度(du)(du)為(wei)(wei)0.940mm、直(zhi)徑為(wei)(wei)406.4mm的(de)(de)(de)10Cr18Ni12(305)型(xing)(xing)不(bu)銹(xiu)鋼(gang),這種不(bu)銹(xiu)鋼(gang)坯料(liao)可具有2D(薄板)表面或1號(帶鋼(gang))表面光潔度(du)(du)。該(gai)(gai)工(gong)件(jian)也可用(yong)其(qi)他型(xing)(xing)號的(de)(de)(de)奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)來生產,但是其(qi)每道工(gong)序(xu)的(de)(de)(de)變形(xing)量隨著(zhu)加工(gong)硬化程度(du)(du)的(de)(de)(de)提高而降低。


  如圖4-20所示,旋壓(ya)成(cheng)型(xing)所用(yong)(yong)(yong)的(de)型(xing)芯是(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)木(mu)材或鋼做成(cheng)的(de),旋壓(ya)成(cheng)型(xing)輥(gun)則(ze)是(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)淬火(huo)鋼材制成(cheng)的(de)。在第一次(ci)旋壓(ya)成(cheng)型(xing)時,壓(ya)力作(zuo)用(yong)(yong)(yong)在整個坯(pi)料上。在其(qi)他三次(ci)加工中,壞料邊緣不進行旋壓(ya),這就會引起(qi)毛(mao)坯(pi)邊部增厚(hou)至1.778mm,同時希望所得到的(de)工件(jian)外形(xing)(xing)錐形(xing)(xing)體中部的(de)減薄量最大,可使壁厚(hou)尺(chi)寸(cun)達到0.686mm(變形(xing)(xing)率(lv)為(wei)28%).與此同時,工件(jian)表面(mian)積將比原來(lai)(lai)增加40%.由于工件(jian)減薄和(he)面(mian)積增加,這些急劇(ju)的(de)變化會給加工變形(xing)(xing)帶來(lai)(lai)極大影響(xiang),因此工件(jian)在加工過程中,必(bi)須進行兩次(ci)退火(huo)加工工序。



操(cao)作程(cheng)序如下:


  ①. 首(shou)先在坯料(尺寸(cun)為:厚度0.94mm;直徑408.4mm)中心部位,開一個直徑為6.35mm的中心孔(kong),并(bing)預沖壓成型;


  ②. 采用人(ren)工的方法(fa),通過成型輥對旋轉的芯棒施加壓(ya)力,使坯料凹深達到76.2mm,旋壓(ya)加工速度為300r/min;


  ③. 用第二個層狀硬木型芯將(jiang)坯料凹深處旋(xuan)壓至127mm,邊部深度在(zai)50.8mm以(yi)內;


  ④. 在1038℃的氫氣氛中進行(xing)中間(jian)退火,然后空(kong)冷,用(yong)鋼型芯將(jiang)坯料(liao)凹(ao)深旋壓至177.8mm邊部,深度在25.4mm以內;


  ⑤. 在與工序③相同(tong)的條件下退火,用鋼(gang)型(xing)芯將坯料凹深(shen)旋壓至(zhi)203.2mm,并最(zui)后加(jia)工成型(xing);


  ⑥. 在(zai)車床(chuang)上對工(gong)件的(de)頂部和底部進(jin)行加工(gong),使喇(la)叭口(kou)的(de)高度達到196.86mm;


  ⑦. 成品,上(shang)口(kou)直徑101.6mm,下口(kou)直徑 366.60mm,高196.85mm.


 由于400系列不(bu)銹鋼的(de)延(yan)伸性能較差,所以不(bu)適宜用人工旋壓(ya)的(de)方法成型,特別是當變形劇烈時更是如此。另外還要(yao)注意,對成型模具施(shi)加過(guo)(guo)大壓(ya)力,會引起加工表面(mian)的(de)磨(mo)損(sun),從而導致工件過(guo)(guo)早地減薄和開(kai)裂。


 由(you)于工(gong)具對(dui)金屬的作用(yong),急(ji)劇旋壓(ya)(ya)成型件的表(biao)面往往比(bi)較(jiao)粗糙。這樣,用(yong)400系列不銹鋼旋壓(ya)(ya)加工(gong)成型后的工(gong)件,拋(pao)光和高(gao)精度研磨的成本(ben)就顯(xian)得非(fei)常高(gao)。因此(ci),在(zai)研磨和拋(pao)光之前(qian),須(xu)對(dui)凹凸(tu)不平的工(gong)件先(xian)進行(xing)粗磨,使其表(biao)面變得平滑一些。


表 7.jpg


 表4-7給出了人工(gong)旋壓時拉(la)伸的近似(si)極限。該表適用于厚度(du)為1.575mm的完全退火(huo)材料。退火(huo)后的二(er)次拉(la)伸量比(bi)第一次小8%。零件各部(bu)分(fen)的拉(la)伸量并不(bu)需要完全一致,它是(shi)根(gen)據成型(xing)變形(xing)量的不(bu)同而(er)有(you)變化的。


 所有300系列的不銹(xiu)鋼均可(ke)采用旋(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)成型(xing)(xing)方法(fa),但是加工(gong)硬化(hua)較低的 12Cr18Ni9(302)、06Cr19Ni10(304)和 10Cr18Ni12(305)型(xing)(xing)鋼在中間(jian)退火前的旋(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)加工(gong)量比其他不銹(xiu)鋼大(da)。退火后的工(gong)件必須經酸洗清除氧化(hua)鐵皮,以恢復其光潔的表面(mian)。1號(帶(dai)鋼)或2D(薄(bo)拉)表面(mian)光潔度最適于(yu)大(da)變形旋(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)工(gong)藝,因(yin)為此時金屬處于(yu)最軟和無應(ying)力狀態,其加工(gong)量可(ke)達(da)到最大(da)程度。


圖 21.jpg


 人工旋壓成(cheng)型時,一般采用(yong)較低(di)的(de)加工速度(du),圖4-21顯示(shi)出加工速度(du)和厚度(du)之間的(de)關系(xi)。因此,在成(cheng)型工具的(de)作用(yong)下,將會(hui)引起成(cheng)型金屬的(de)表(biao)面(mian)嚴重磨損,同時也會(hui)產(chan)生(sheng)較大加工硬(ying)化(hua)。


 雖然0.127mm的(de)(de)(de)薄料到(dao)6.35mm的(de)(de)(de)厚料都可以采用人(ren)工(gong)旋(xuan)壓方法成型(xing)(xing),但(dan)是一(yi)般情況下,人(ren)工(gong)旋(xuan)壓成型(xing)(xing)時不(bu)銹鋼原(yuan)料的(de)(de)(de)厚度在0.305~3.175mm之間。此時角部倒圓至少應為被加工(gong)金屬厚度的(de)(de)(de)5倍。由于彈性回彈和熱脹冷縮的(de)(de)(de)影(ying)響,芯模尺寸和要求(qiu)的(de)(de)(de)形狀尺寸必(bi)須預留一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)加工(gong)余量。