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系列不銹(xiu)鋼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。
旋壓成型可(ke)(ke)以(yi)在(zai)冷態(tai)下進行(xing),也可(ke)(ke)以(yi)在(zai)熱(re)態(tai)下進行(xing)。實際上動力(li)旋壓成型時,由于(yu)急劇變(bian)形(xing)本(ben)身就(jiu)會產生很高的(de)熱(re)量,這(zhe)就(jiu)使得(de)旋壓過程由開始的(de)冷加工逐漸變(bian)為溫加工。
溫度高于788℃的(de)熱旋(xuan)壓成(cheng)型(xing),一(yi)般用于加工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)厚(hou)度為(wei)(wei)4.763~12.7mm的(de)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)件(jian)。在熱旋(xuan)壓過程(cheng)中必須對(dui)溫度精確加工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)控制,因此用這種(zhong)方(fang)法(fa)旋(xuan)壓加工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)厚(hou)度小(xiao)于6.35mm的(de)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)件(jian)是(shi)比較(jiao)困(kun)難的(de)。對(dui)比較(jiao)厚(hou)的(de)不(bu)銹鋼(gang)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)件(jian)而(er)言,則采用熱旋(xuan)壓加工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)將(jiang)和低碳鋼(gang)一(yi)樣(yang)容易成(cheng)型(xing)。奧(ao)氏體不(bu)銹鋼(gang)采用動力旋(xuan)壓成(cheng)型(xing)的(de)主(zhu)要(yao)問題是(shi)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)件(jian)邊(bian)部容易產(chan)生(sheng)裂(lie)紋(wen)。為(wei)(wei)了防(fang)止(zhi)裂(lie)紋(wen)產(chan)生(sheng),常常將(jiang)坯料邊(bian)緣(yuan)部研磨的(de)平(ping)滑一(yi)些(xie),并留有(you)較(jiao)大的(de)切(qie)邊(bian)余量(liang),這些(xie)對(dui)防(fang)止(zhi)裂(lie)紋(wen)產(chan)生(sheng)是(shi)十分有(you)利的(de)。如果(guo)產(chan)生(sheng)邊(bian)部裂(lie)紋(wen),一(yi)定(ding)要(yao)將(jiang)其切(qie)除(chu)。另外,使工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)件(jian)保持較(jiao)窄(zhai)凸緣(yuan)的(de)方(fang)法(fa)也可(ke)防(fang)止(zhi)裂(lie)紋(wen)和扭(niu)曲的(de)產(chan)生(sheng)。
如果旋(xuan)壓工(gong)件冷卻(que)后的尺寸不符合(he)要求(由于(yu)彈(dan)性后效和(he)熱膨脹引起),而此時(shi)的工(gong)件溫(wen)度(du)仍在(zai)149℃以上時(shi),可將其退火再進一步旋(xuan)壓加工(gong)至要求的尺寸。
動力旋(xuan)壓(ya)成(cheng)型(xing)時(shi),工(gong)件(jian)將(jiang)會產生(sheng)較大的減薄現象(xiang),如(ru)圖4-22所(suo)(suo)示的某深(shen)旋(xuan)壓(ya)成(cheng)型(xing)容器,其橫斷面就是(shi)(shi)如(ru)此。在一次旋(xuan)壓(ya)加工(gong)成(cheng)型(xing)工(gong)序中,該容器的厚度(du)即由1.905mm減薄至0.660mm.坯料(liao)在普(pu)通的沖(chong)壓(ya)機上沖(chong)壓(ya)成(cheng)直徑(jing)152.4mm、深(shen)76.2mm的半成(cheng)品杯,容器的頂部要比(bi)側壁厚一些。雖然邊緣的增厚現象(xiang)發生(sheng)在沖(chong)壓(ya)成(cheng)型(xing)過程中,但是(shi)(shi)旋(xuan)壓(ya)成(cheng)型(xing)時(shi)由于(yu)該區(qu)域基本上未(wei)發生(sheng)變形(xing),所(suo)(suo)以(yi)比(bi)旋(xuan)壓(ya)處仍然較厚。

動力旋(xuan)壓成(cheng)(cheng)(cheng)型工件(jian)的(de)(de)表面(mian)是(shi)比較粗糙(cao)的(de)(de),因此需要(yao)對工件(jian)進行大(da)量(liang)的(de)(de)精整加工使其表面(mian)光(guang)滑發亮。旋(xuan)壓成(cheng)(cheng)(cheng)型工件(jian)表面(mian)粗糙(cao)的(de)(de)原因是(shi)由于壓輥接觸金屬轉(zhuan)動時(shi)會在(zai)工件(jian)表面(mian)上留下(xia)螺(luo)旋(xuan)形槽痕(hen)。除(chu)此缺點以外(wai),動力旋(xuan)壓成(cheng)(cheng)(cheng)型則是(shi)不(bu)銹鋼工件(jian)成(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)(de)一種最(zui)佳(jia)方(fang)法(fa)。
1. 潤滑
旋(xuan)壓(ya)(ya)(ya)成型使用潤(run)滑(hua)劑(ji)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)為了盡可能減少黏結和工(gong)具(ju)滯動,同(tong)時也為旋(xuan)壓(ya)(ya)(ya)加工(gong)過程提供冷卻條件。對于(yu)人(ren)工(gong)旋(xuan)壓(ya)(ya)(ya)成型形式,附著性強的(de)(de)潤(run)滑(hua)劑(ji)最理想(xiang)。對于(yu)動力旋(xuan)壓(ya)(ya)(ya)成型,由于(yu)速(su)度(du)快,加工(gong)量大,冷卻作用就顯得更為重要。通常應避免使用含硫或氯的(de)(de)潤(run)滑(hua)劑(ji),因為該潤(run)滑(hua)劑(ji)不(bu)易清洗,而(er)且對加熱后的(de)(de)不(bu)銹鋼表面(mian)還會產生不(bu)利影(ying)響。旋(xuan)壓(ya)(ya)(ya)用潤(run)滑(hua)劑(ji),參(can)見表4-6。

2. 應用(yong)實例
對(dui)于較深的(de)工(gong)件來說(shuo),采用動(dong)力旋壓成型方(fang)法是比較合(he)適的(de)。下面(mian)兩例即可說(shuo)明這一(yi)點。
①. 圖4-23是(shi)用動力旋壓(ya)成型(xing)方法(fa)生產(chan)缽的(de)示意圖

該(gai)坯料面積為5564.5m㎡,厚度(du)(du)為0.889mm,坯料是從具有2B表面光潔度(du)(du)的10Cr17(430)型不銹鋼卷板上剪切下來(lai)的。旋壓加工(gong)一個缽需經四道工(gong)序(xu),其中包括兩道預(yu)沖(chong)壓工(gong)序(xu)、切邊和壓印標記工(gong)序(xu)。
由于缽(bo)邊部和旋壓(ya)模之間有(you)20°的夾角,因此用平(ping)板坯料(liao)進行(xing)旋壓(ya)時可以一次成型(xing)。然而如(ru)夾角為15°或更小時,則(ze)必須(xu)經過兩(liang)次旋壓(ya)才能旋壓(ya)成型(xing)為成品。
過(guo)去(qu)曾用(yong)深沖(chong)方(fang)法生(sheng)產缽,而現(xian)在大多用(yong)旋(xuan)壓成型方(fang)法生(sheng)產。這是(shi)因為這種工(gong)件的年需求量太低,如果采用(yong)深沖(chong)成型,則沖(chong)切模和(he)沖(chong)壓工(gong)具的成本(ben)較(jiao)高(gao)。
所(suo)用的(de)工(gong)具是由工(gong)具鋼制作的(de)。坯料在旋壓成型前,必須(xu)對表(biao)面進行處理。
a. 成(cheng)型工序:a.從寬為219.08mm的鋼卷上,按長(chang)度(du)為219.08mm的定尺長(chang)度(du)下料;
b. 用一臺60t沖(chong)(chong)壓機將219.08mm 見方(fang)的坯(pi)料落料成圓形毛坯(pi),并預沖(chong)(chong)壓成型;
C. 在一臺自動(dong)機床(chuang)上進行(xing)動(dong)力旋壓成型;
d. 在另一(yi)個缽(bo)進行(xing)自(zi)動旋壓時,對已旋壓完畢的缽(bo)進行(xing)切(qie)邊和(he)壓印(yin)。
②. 雞尾酒攪拌(ban)杯的旋壓成型。
雞尾酒攪拌(ban)杯過去曾用(yong)五次(ci)深沖和一次(ci)整(zheng)形方法來(lai)生產,現在改(gai)用(yong)一次(ci)沖壓(ya)和整(zheng)形預成型后(hou)再采用(yong)旋(xuan)壓(ya)成型的方法,這樣可降低(di)加(jia)工成本。
旋壓成型的(de)杯(bei)除其強度較高(gao)外(因旋壓中的(de)劇(ju)烈冷加工的(de)作用(yong)),成型工序還減少了中間退火工序。
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)(ya)和旋(xuan)壓(ya)(ya)這兩(liang)種成型方法(fa)所(suo)(suo)用(yong)(yong)鋼卷原(yuan)(yuan)(yuan)料(liao)(liao)(liao)的厚(hou)度和寬度是不同的。沖壓(ya)(ya)杯(bei)所(suo)(suo)用(yong)(yong)的原(yuan)(yuan)(yuan)料(liao)(liao)(liao)厚(hou)度為(wei)(wei)0.635mm,寬度為(wei)(wei)255.59mm,坯料(liao)(liao)(liao)直徑為(wei)(wei) 252.41mm.旋(xuan)壓(ya)(ya)杯(bei)所(suo)(suo)用(yong)(yong)的原(yuan)(yuan)(yuan)料(liao)(liao)(liao)厚(hou)度為(wei)(wei)1.575mm,寬度為(wei)(wei)160.34mm,坯料(liao)(liao)(liao)直徑為(wei)(wei)153.99mm.所(suo)(suo)以(yi)僅就原(yuan)(yuan)(yuan)料(liao)(liao)(liao)來(lai)說,旋(xuan)壓(ya)(ya)成型所(suo)(suo)用(yong)(yong)原(yuan)(yuan)(yuan)料(liao)(liao)(liao)明顯(xian)要(yao)比沖壓(ya)(ya)成型少得多。
旋壓(ya)杯制造之所以必須采用預沖壓(ya)成型工(gong)序(xu),這(zhe)是因為該杯壁與軸線(xian)幾乎是平行的。如果杯壁傾(qing)斜角(jiao)較大(da)(大(da)于15°)時,則可用旋壓(ya)成型方法,由平板(ban)坯料(liao)一(yi)次成型為成品。

表(biao)4-8給出了一些(xie)鋼種旋壓時拉伸的近(jin)似極限(xian)。該表(biao)適用(yong)于厚度(du)為1.575mm的完(wan)全退(tui)火材料。退(tui)火后(hou)的二次拉伸量比(bi)第一次要(yao)小8%,工件各部位的拉伸量并不需要(yao)完(wan)全一致,它(ta)是根(gen)據成(cheng)型程度(du)的不同而(er)變(bian)化的。

