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(xiu)鋼(gang)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。


  旋壓成(cheng)型可(ke)以在(zai)冷態下進(jin)(jin)行(xing),也(ye)可(ke)以在(zai)熱態下進(jin)(jin)行(xing)。實際上動力旋壓成(cheng)型時,由(you)于急(ji)劇(ju)變形本身就會產生很高的(de)熱量(liang),這就使得旋壓過程由(you)開始的(de)冷加(jia)工(gong)逐漸(jian)變為溫加(jia)工(gong)。


  溫度(du)高(gao)于(yu)(yu)788℃的(de)熱(re)(re)旋(xuan)(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)成(cheng)型(xing),一般用(yong)于(yu)(yu)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)厚度(du)為4.763~12.7mm的(de)工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)。在熱(re)(re)旋(xuan)(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)過程(cheng)中必須對溫度(du)精確加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)控制,因此用(yong)這種(zhong)方(fang)法旋(xuan)(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)厚度(du)小于(yu)(yu)6.35mm的(de)工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)是(shi)比(bi)較(jiao)(jiao)(jiao)困難的(de)。對比(bi)較(jiao)(jiao)(jiao)厚的(de)不銹(xiu)鋼(gang)工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)而言,則采(cai)(cai)用(yong)熱(re)(re)旋(xuan)(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)將(jiang)和(he)低碳(tan)鋼(gang)一樣容易成(cheng)型(xing)。奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)采(cai)(cai)用(yong)動力旋(xuan)(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)成(cheng)型(xing)的(de)主要問(wen)題是(shi)工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)邊(bian)(bian)部(bu)容易產(chan)(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)裂紋(wen)。為了防止(zhi)(zhi)裂紋(wen)產(chan)(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng),常常將(jiang)坯料邊(bian)(bian)緣(yuan)部(bu)研磨的(de)平滑一些,并留有(you)較(jiao)(jiao)(jiao)大的(de)切邊(bian)(bian)余量,這些對防止(zhi)(zhi)裂紋(wen)產(chan)(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)是(shi)十分有(you)利的(de)。如果(guo)產(chan)(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)邊(bian)(bian)部(bu)裂紋(wen),一定要將(jiang)其(qi)切除(chu)。另外,使(shi)工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)保持較(jiao)(jiao)(jiao)窄凸(tu)緣(yuan)的(de)方(fang)法也可防止(zhi)(zhi)裂紋(wen)和(he)扭曲的(de)產(chan)(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)。


  如(ru)果旋(xuan)壓工件冷卻后的(de)(de)尺(chi)寸不符合要求(由于彈(dan)性(xing)后效和熱膨脹引起),而此時的(de)(de)工件溫度仍在149℃以上時,可將其退火(huo)再進一步(bu)旋(xuan)壓加(jia)工至要求的(de)(de)尺(chi)寸。


  動力旋(xuan)壓(ya)(ya)成型時(shi),工件將會(hui)產(chan)生(sheng)較(jiao)大的(de)(de)(de)減(jian)薄現(xian)象,如圖4-22所(suo)示的(de)(de)(de)某(mou)深旋(xuan)壓(ya)(ya)成型容器,其橫斷面(mian)就(jiu)是(shi)如此(ci)。在(zai)一(yi)次旋(xuan)壓(ya)(ya)加工成型工序中(zhong),該(gai)容器的(de)(de)(de)厚(hou)(hou)度即由1.905mm減(jian)薄至0.660mm.坯料在(zai)普通的(de)(de)(de)沖壓(ya)(ya)機上(shang)沖壓(ya)(ya)成直(zhi)徑152.4mm、深76.2mm的(de)(de)(de)半(ban)成品杯,容器的(de)(de)(de)頂(ding)部要比側壁厚(hou)(hou)一(yi)些。雖(sui)然(ran)邊緣的(de)(de)(de)增厚(hou)(hou)現(xian)象發(fa)生(sheng)在(zai)沖壓(ya)(ya)成型過程(cheng)中(zhong),但是(shi)旋(xuan)壓(ya)(ya)成型時(shi)由于該(gai)區域基本上(shang)未發(fa)生(sheng)變(bian)形,所(suo)以比旋(xuan)壓(ya)(ya)處仍然(ran)較(jiao)厚(hou)(hou)。


圖 22.jpg


 動力旋壓成(cheng)(cheng)型工(gong)件的表(biao)(biao)面(mian)是比較粗糙的,因此需要(yao)對工(gong)件進行(xing)大量的精整加(jia)工(gong)使其表(biao)(biao)面(mian)光(guang)滑(hua)發(fa)亮。旋壓成(cheng)(cheng)型工(gong)件表(biao)(biao)面(mian)粗糙的原因是由于(yu)壓輥接觸金屬(shu)轉動時(shi)會(hui)在工(gong)件表(biao)(biao)面(mian)上留下螺旋形槽痕(hen)。除此缺點以外,動力旋壓成(cheng)(cheng)型則是不銹鋼(gang)工(gong)件成(cheng)(cheng)型的一種最佳方法(fa)。


1. 潤滑


 旋(xuan)壓(ya)(ya)成型使用(yong)潤(run)滑(hua)(hua)劑的(de)目的(de)是(shi)為了盡可能減(jian)少黏結和工(gong)具滯動(dong),同時也(ye)為旋(xuan)壓(ya)(ya)加(jia)工(gong)過程提供冷卻(que)(que)條件(jian)。對于(yu)人工(gong)旋(xuan)壓(ya)(ya)成型形式,附著(zhu)性強的(de)潤(run)滑(hua)(hua)劑最理想。對于(yu)動(dong)力(li)旋(xuan)壓(ya)(ya)成型,由于(yu)速度快,加(jia)工(gong)量大,冷卻(que)(que)作用(yong)就(jiu)顯得(de)更為重要。通常(chang)應避免使用(yong)含(han)硫或(huo)氯(lv)的(de)潤(run)滑(hua)(hua)劑,因為該潤(run)滑(hua)(hua)劑不(bu)(bu)易清洗,而且對加(jia)熱后的(de)不(bu)(bu)銹鋼表面(mian)還會產生不(bu)(bu)利影響。旋(xuan)壓(ya)(ya)用(yong)潤(run)滑(hua)(hua)劑,參見表4-6。


表 6.jpg


2. 應用實例


 對(dui)于較深的工件來說(shuo),采(cai)用動力旋壓(ya)成型方法是比較合適的。下面(mian)兩例即可(ke)說(shuo)明這一點(dian)。


  ①. 圖4-23是用動力旋(xuan)壓(ya)成型方法生產缽的示意圖


圖 23.jpg


  該坯料面(mian)積(ji)為5564.5m㎡,厚度(du)為0.889mm,坯料是從(cong)具有2B表面(mian)光潔度(du)的(de)10Cr17(430)型不銹鋼卷板上(shang)剪切(qie)下來的(de)。旋壓(ya)(ya)加(jia)工(gong)一個缽需經四道工(gong)序(xu),其中包(bao)括兩道預沖壓(ya)(ya)工(gong)序(xu)、切(qie)邊和(he)壓(ya)(ya)印標記工(gong)序(xu)。


 由于缽(bo)邊部和旋(xuan)壓模(mo)之間有20°的夾角,因此用(yong)平板坯料(liao)進行(xing)旋(xuan)壓時可以一次(ci)成型(xing)。然而如夾角為(wei)15°或(huo)更小時,則必須經(jing)過兩次(ci)旋(xuan)壓才能(neng)旋(xuan)壓成型(xing)為(wei)成品。


 過去曾用深沖方法生產(chan)缽,而現在大(da)多用旋壓成型(xing)方法生產(chan)。這是(shi)因為這種工件的(de)年需求量太低,如果采用深沖成型(xing),則(ze)沖切模(mo)和沖壓工具的(de)成本(ben)較高。


 所用的工具是由(you)工具鋼(gang)制(zhi)作的。坯料(liao)在旋(xuan)壓成型前(qian),必須對表(biao)面進行處理。


 a. 成(cheng)型工序:a.從寬為(wei)219.08mm的(de)鋼卷上(shang),按長度為(wei)219.08mm的(de)定尺長度下料;


 b. 用一臺(tai)60t沖壓機將219.08mm 見方的坯料落料成圓形毛坯,并預沖壓成型;


C. 在一(yi)臺自動機(ji)床上進行動力旋(xuan)壓(ya)成型;


d. 在(zai)另一個缽進行自動旋壓(ya)時,對已(yi)旋壓(ya)完畢的缽進行切邊和壓(ya)印。


②. 雞尾酒(jiu)攪拌杯(bei)的旋壓成型。


雞(ji)尾酒攪拌杯過(guo)去曾用五次深沖和一次整形(xing)方法(fa)來生產,現在改用一次沖壓和整形(xing)預成(cheng)型后再采用旋壓成(cheng)型的(de)方法(fa),這(zhe)樣可降(jiang)低加工成(cheng)本。


旋壓成型的杯除其強度較高外(因旋壓中的劇(ju)烈(lie)冷加(jia)工(gong)的作用),成型工(gong)序還減(jian)少了中間退火工(gong)序。


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(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)這兩種成型(xing)(xing)方法(fa)所用(yong)鋼(gang)卷(juan)原(yuan)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)厚(hou)度(du)(du)和寬(kuan)度(du)(du)是不同的(de)(de)(de)。沖壓(ya)(ya)杯(bei)所用(yong)的(de)(de)(de)原(yuan)料(liao)(liao)(liao)厚(hou)度(du)(du)為(wei)(wei)0.635mm,寬(kuan)度(du)(du)為(wei)(wei)255.59mm,坯料(liao)(liao)(liao)直(zhi)(zhi)徑(jing)為(wei)(wei) 252.41mm.旋(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)杯(bei)所用(yong)的(de)(de)(de)原(yuan)料(liao)(liao)(liao)厚(hou)度(du)(du)為(wei)(wei)1.575mm,寬(kuan)度(du)(du)為(wei)(wei)160.34mm,坯料(liao)(liao)(liao)直(zhi)(zhi)徑(jing)為(wei)(wei)153.99mm.所以僅就(jiu)原(yuan)料(liao)(liao)(liao)來說,旋(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)成型(xing)(xing)所用(yong)原(yuan)料(liao)(liao)(liao)明(ming)顯(xian)要(yao)比沖壓(ya)(ya)成型(xing)(xing)少得多。


 旋(xuan)壓杯(bei)(bei)制(zhi)造之所以必須(xu)采用預沖壓成型工序(xu),這是因為該杯(bei)(bei)壁與(yu)軸線幾(ji)乎是平行的。如果杯(bei)(bei)壁傾(qing)斜角較大(da)(da)(大(da)(da)于15°)時,則可(ke)用旋(xuan)壓成型方法,由平板(ban)坯料一次成型為成品。


表 8.jpg


表4-8給(gei)出了一(yi)些鋼(gang)種旋壓時拉(la)伸(shen)的(de)(de)近似極限。該表適用于厚度(du)為1.575mm的(de)(de)完全(quan)退火材料。退火后的(de)(de)二(er)次(ci)拉(la)伸(shen)量(liang)比第一(yi)次(ci)要小(xiao)8%,工件各部(bu)位的(de)(de)拉(la)伸(shen)量(liang)并不需要完全(quan)一(yi)致,它是(shi)根據成型程度(du)的(de)(de)不同而變化的(de)(de)。