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(xuan)壓(ya)成型可以在冷(leng)態下進行(xing),也可以在熱態下進行(xing)。實際(ji)上動力旋(xuan)壓(ya)成型時,由于急劇變形本(ben)身就會產生很高的(de)熱量,這就使得(de)旋(xuan)壓(ya)過(guo)程由開(kai)始(shi)的(de)冷(leng)加(jia)工(gong)逐漸變為溫加(jia)工(gong)。
溫度高于788℃的(de)(de)熱旋(xuan)壓成(cheng)型,一般用(yong)于加工(gong)(gong)厚度為4.763~12.7mm的(de)(de)工(gong)(gong)件(jian)。在熱旋(xuan)壓過(guo)程中必須對溫度精確加工(gong)(gong)控制,因(yin)此用(yong)這(zhe)種方(fang)法(fa)旋(xuan)壓加工(gong)(gong)厚度小于6.35mm的(de)(de)工(gong)(gong)件(jian)是比較困難的(de)(de)。對比較厚的(de)(de)不銹鋼工(gong)(gong)件(jian)而言,則(ze)采用(yong)熱旋(xuan)壓加工(gong)(gong)將和低碳鋼一樣容易成(cheng)型。奧氏體不銹鋼采用(yong)動力旋(xuan)壓成(cheng)型的(de)(de)主要問題是工(gong)(gong)件(jian)邊部(bu)(bu)容易產(chan)(chan)生裂紋(wen)。為了防止裂紋(wen)產(chan)(chan)生,常常將坯(pi)料邊緣部(bu)(bu)研磨的(de)(de)平滑一些,并留有較大的(de)(de)切(qie)邊余(yu)量(liang),這(zhe)些對防止裂紋(wen)產(chan)(chan)生是十分有利的(de)(de)。如果產(chan)(chan)生邊部(bu)(bu)裂紋(wen),一定要將其切(qie)除。另外,使工(gong)(gong)件(jian)保持較窄凸緣的(de)(de)方(fang)法(fa)也可防止裂紋(wen)和扭曲的(de)(de)產(chan)(chan)生。
如果旋壓工(gong)(gong)件(jian)冷卻后的(de)尺寸不符(fu)合要求(由于彈性(xing)后效和(he)熱(re)膨脹引起),而此時的(de)工(gong)(gong)件(jian)溫度(du)仍在149℃以(yi)上時,可將其退火再進一步旋壓加工(gong)(gong)至要求的(de)尺寸。
動力旋(xuan)壓成(cheng)型(xing)時,工(gong)(gong)件將會產(chan)生較大的減薄(bo)現象,如(ru)圖4-22所(suo)示的某(mou)深旋(xuan)壓成(cheng)型(xing)容器(qi),其橫斷面(mian)就是如(ru)此。在(zai)一(yi)次旋(xuan)壓加工(gong)(gong)成(cheng)型(xing)工(gong)(gong)序中(zhong),該容器(qi)的厚(hou)(hou)(hou)度(du)即由1.905mm減薄(bo)至0.660mm.坯料在(zai)普通的沖(chong)(chong)壓機上沖(chong)(chong)壓成(cheng)直(zhi)徑152.4mm、深76.2mm的半(ban)成(cheng)品杯,容器(qi)的頂部要比(bi)側壁厚(hou)(hou)(hou)一(yi)些。雖然(ran)邊(bian)緣的增厚(hou)(hou)(hou)現象發生在(zai)沖(chong)(chong)壓成(cheng)型(xing)過(guo)程中(zhong),但是旋(xuan)壓成(cheng)型(xing)時由于該區域(yu)基本(ben)上未發生變(bian)形,所(suo)以比(bi)旋(xuan)壓處仍然(ran)較厚(hou)(hou)(hou)。

動(dong)力(li)旋(xuan)壓成(cheng)型工件的(de)表(biao)面是(shi)比較粗糙的(de),因此需要對工件進行大(da)量的(de)精(jing)整加(jia)工使其表(biao)面光(guang)滑發亮(liang)。旋(xuan)壓成(cheng)型工件表(biao)面粗糙的(de)原(yuan)因是(shi)由(you)于壓輥(gun)接(jie)觸金(jin)屬轉動(dong)時會在工件表(biao)面上留下螺旋(xuan)形槽痕。除此缺點(dian)以外,動(dong)力(li)旋(xuan)壓成(cheng)型則(ze)是(shi)不銹鋼工件成(cheng)型的(de)一(yi)種最佳(jia)方法。
1. 潤滑
旋壓(ya)(ya)成(cheng)型使用潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)的(de)目的(de)是為了盡可(ke)能減(jian)少黏結和(he)工(gong)具滯動(dong),同時也為旋壓(ya)(ya)加(jia)工(gong)過程提供(gong)冷(leng)卻(que)條件(jian)。對(dui)于(yu)(yu)人工(gong)旋壓(ya)(ya)成(cheng)型形式,附著性(xing)強的(de)潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)最(zui)理想。對(dui)于(yu)(yu)動(dong)力旋壓(ya)(ya)成(cheng)型,由于(yu)(yu)速度快,加(jia)工(gong)量大(da),冷(leng)卻(que)作(zuo)用就顯得更為重要。通常應避(bi)免使用含(han)硫或氯的(de)潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji),因為該潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)不易清洗,而且對(dui)加(jia)熱(re)后的(de)不銹鋼表面還會(hui)產生不利(li)影響。旋壓(ya)(ya)用潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji),參見表4-6。

2. 應用實(shi)例
對于較(jiao)(jiao)深(shen)的(de)工(gong)件來說(shuo),采用動力旋壓成型方法是(shi)比較(jiao)(jiao)合適的(de)。下(xia)面(mian)兩例即可(ke)說(shuo)明這一點。
①. 圖(tu)4-23是用(yong)動力(li)旋壓成型(xing)方法生產(chan)缽的示意圖(tu)

該坯料(liao)面積為5564.5m㎡,厚(hou)度(du)為0.889mm,坯料(liao)是從具有2B表面光潔度(du)的10Cr17(430)型不銹鋼卷板上剪切下來的。旋壓(ya)(ya)(ya)加工一個缽需經四道(dao)(dao)工序,其中包括兩道(dao)(dao)預沖壓(ya)(ya)(ya)工序、切邊和壓(ya)(ya)(ya)印標記工序。
由于缽邊部和旋壓(ya)模之(zhi)間有20°的(de)夾(jia)角,因此用平(ping)板(ban)坯料進(jin)行(xing)旋壓(ya)時可以一次(ci)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)。然而如夾(jia)角為15°或更小(xiao)時,則(ze)必須經(jing)過兩次(ci)旋壓(ya)才能旋壓(ya)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)為成(cheng)(cheng)品。
過去曾用(yong)深沖方(fang)法生(sheng)產(chan)(chan)缽,而現在大多用(yong)旋壓(ya)成型方(fang)法生(sheng)產(chan)(chan)。這(zhe)是因為這(zhe)種工件(jian)的(de)年需求量太低,如果采用(yong)深沖成型,則沖切(qie)模和沖壓(ya)工具(ju)的(de)成本較高。
所用的工具是(shi)由工具鋼制(zhi)作的。坯料在旋壓成型(xing)前,必(bi)須對表面進行處理(li)。
a. 成型工序:a.從寬為(wei)219.08mm的(de)鋼卷上,按(an)長度為(wei)219.08mm的(de)定尺(chi)長度下料;
b. 用(yong)一臺60t沖壓機將219.08mm 見方的坯料落(luo)料成圓形毛坯,并預沖壓成型(xing);
C. 在一臺自動(dong)機床上進行動(dong)力旋壓成型;
d. 在另一個(ge)缽(bo)進(jin)行(xing)自動旋(xuan)壓時(shi),對(dui)已旋(xuan)壓完畢的缽(bo)進(jin)行(xing)切(qie)邊和壓印。
②. 雞尾酒攪拌杯的旋壓成型(xing)。
雞尾酒攪(jiao)拌(ban)杯過去曾用(yong)五(wu)次(ci)深沖(chong)和一次(ci)整形方(fang)法來生產,現在改用(yong)一次(ci)沖(chong)壓和整形預成型(xing)后(hou)再采用(yong)旋壓成型(xing)的(de)方(fang)法,這樣可降低加工成本。
旋壓成型(xing)的杯除其強度較高外(因旋壓中的劇(ju)烈冷加工的作用(yong)),成型(xing)工序還減少了中間退火(huo)工序。
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)和旋壓(ya)這兩(liang)種成型(xing)方法所(suo)(suo)用(yong)(yong)鋼卷原(yuan)料的厚(hou)(hou)度(du)和寬度(du)是不同的。沖壓(ya)杯所(suo)(suo)用(yong)(yong)的原(yuan)料厚(hou)(hou)度(du)為0.635mm,寬度(du)為255.59mm,坯(pi)料直(zhi)徑為 252.41mm.旋壓(ya)杯所(suo)(suo)用(yong)(yong)的原(yuan)料厚(hou)(hou)度(du)為1.575mm,寬度(du)為160.34mm,坯(pi)料直(zhi)徑為153.99mm.所(suo)(suo)以僅就(jiu)原(yuan)料來(lai)說,旋壓(ya)成型(xing)所(suo)(suo)用(yong)(yong)原(yuan)料明顯(xian)要比沖壓(ya)成型(xing)少得多(duo)。
旋壓(ya)杯制造之(zhi)所以必須采用(yong)預沖(chong)壓(ya)成(cheng)(cheng)型工序,這是因(yin)為該杯壁(bi)與軸線幾乎(hu)是平行的。如果(guo)杯壁(bi)傾斜角較(jiao)大(大于15°)時,則可用(yong)旋壓(ya)成(cheng)(cheng)型方法,由(you)平板坯料一(yi)次(ci)成(cheng)(cheng)型為成(cheng)(cheng)品。

表4-8給出了一(yi)些鋼種(zhong)旋(xuan)壓(ya)時拉(la)伸(shen)的(de)近(jin)似(si)極限。該表適用于厚度為(wei)1.575mm的(de)完全退火材料(liao)。退火后(hou)的(de)二(er)次(ci)拉(la)伸(shen)量(liang)比第一(yi)次(ci)要小8%,工(gong)件各部位的(de)拉(la)伸(shen)量(liang)并不(bu)需要完全一(yi)致,它是根據(ju)成型(xing)程度的(de)不(bu)同而變化的(de)。

