沖壓成型技術就是采用沖床和模具來加工成型所需產品的形狀,國內的不銹鋼沖壓成型生產常見于不(bu)銹(xiu)鋼廚具生產企業的不銹鋼鍋、盆需要的深沖壓成型,廚具的手柄所需要沖壓、折彎、拍扁等成型。成型用的沖床可以是機械傳動的,也可以是液壓傳動的。但是,深沖壓成型時最好還是使用液壓傳動的,因為在沖程全長上液壓沖床都能提供滿載壓力。
絕(jue)大(da)多數(shu)傳統(tong)的(de)成(cheng)(cheng)型(xing)技(ji)術,都可用(yong)(yong)于不(bu)(bu)銹鋼的(de)沖(chong)(chong)(chong)(chong)(chong)壓(ya)(ya)(ya)成(cheng)(cheng)型(xing),但因為(wei)不(bu)(bu)銹鋼沖(chong)(chong)(chong)(chong)(chong)壓(ya)(ya)(ya)成(cheng)(cheng)型(xing)所(suo)需(xu)(xu)要(yao)的(de)力要(yao)比(bi)沖(chong)(chong)(chong)(chong)(chong)壓(ya)(ya)(ya)低碳鋼所(suo)需(xu)(xu)的(de)力大(da)60%以上,所(suo)以用(yong)(yong)于不(bu)(bu)銹鋼成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)沖(chong)(chong)(chong)(chong)(chong)床機架(jia)應能承受更大(da)的(de)沖(chong)(chong)(chong)(chong)(chong)擊力。另一方面,解決成(cheng)(cheng)型(xing)過程的(de)擦(ca)劃傷(shang)問題(ti)是(shi)不(bu)(bu)銹鋼成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)關(guan)鍵,這是(shi)因為(wei)在(zai)沖(chong)(chong)(chong)(chong)(chong)壓(ya)(ya)(ya)不(bu)(bu)銹鋼時,所(suo)產(chan)生的(de)高(gao)摩擦(ca)力和高(gao)溫會(hui)造成(cheng)(cheng)工(gong)件表(biao)面的(de)擦(ca)劃傷(shang)。常用(yong)(yong)的(de)肥皂液(ye)或乳化液(ye)的(de)潤滑(hua)(hua)效果都不(bu)(bu)理想(xiang),應使用(yong)(yong)專用(yong)(yong)的(de)沖(chong)(chong)(chong)(chong)(chong)壓(ya)(ya)(ya)潤滑(hua)(hua)油或含(han)有特高(gao)壓(ya)(ya)(ya)成(cheng)(cheng)型(xing)添加劑(ji)的(de)潤滑(hua)(hua)油,但因為(wei)這種特高(gao)壓(ya)(ya)(ya)成(cheng)(cheng)型(xing)添加劑(ji)會(hui)對不(bu)(bu)銹鋼表(biao)面造成(cheng)(cheng)腐(fu)蝕,所(suo)以在(zai)沖(chong)(chong)(chong)(chong)(chong)壓(ya)(ya)(ya)成(cheng)(cheng)型(xing)后必須立即將(jiang)工(gong)件表(biao)面的(de)油跡清除(chu)掉。
由于沖壓(ya)(ya)用價格模具加工成本很高,沖壓(ya)(ya)用設備昂(ang)貴(gui),所以只(zhi)有在大批量加工生產時才采(cai)用沖壓(ya)(ya)成型的技術。
1. 沖(chong)壓機械
用于不(bu)(bu)銹鋼深沖(chong)(chong)成(cheng)型(xing)(xing)的(de)沖(chong)(chong)壓機(ji)(ji)和(he)低碳(tan)鋼深沖(chong)(chong)成(cheng)型(xing)(xing)相比,僅在電機(ji)(ji)功率(lv)和(he)機(ji)(ji)器剛(gang)度(du)(du)方(fang)面有(you)(you)所不(bu)(bu)同(tong)。這(zhe)(zhe)是因(yin)為不(bu)(bu)銹鋼一(yi)方(fang)面加工硬化速度(du)(du)高(gao)(gao),另一(yi)方(fang)面具有(you)(you)較高(gao)(gao)的(de)強度(du)(du),這(zhe)(zhe)樣不(bu)(bu)銹鋼深沖(chong)(chong)壓成(cheng)型(xing)(xing)所用的(de)沖(chong)(chong)壓機(ji)(ji)常常要(yao)承受滿負荷以(yi)上的(de)沖(chong)(chong)壓力,這(zhe)(zhe)就要(yao)求沖(chong)(chong)壓機(ji)(ji)必須有(you)(you)足夠的(de)剛(gang)度(du)(du)和(he)沖(chong)(chong)壓力。
前面已經提到,不銹鋼(gang)(gang)沖(chong)壓(ya)(ya)(ya)成(cheng)(cheng)型(xing)所用的(de)設備類(lei)型(xing)和低碳鋼(gang)(gang)相同(tong)。盡管所有(you)不銹鋼(gang)(gang)的(de)強度和延伸(shen)率都不相同(tong),但是(shi)它們成(cheng)(cheng)型(xing)所需的(de)力量都比(bi)碳素鋼(gang)(gang)大。一般(ban)來說,沖(chong)壓(ya)(ya)(ya)不銹鋼(gang)(gang)設備的(de)沖(chong)壓(ya)(ya)(ya)力應(ying)比(bi)加工同(tong)等尺寸的(de)低碳鋼(gang)(gang)所需的(de)壓(ya)(ya)(ya)力要大60%以上。此外,沖(chong)壓(ya)(ya)(ya)設備的(de)機(ji)身應(ying)該是(shi)非常堅(jian)固(gu),并(bing)做(zuo)成(cheng)(cheng)整體形(xing)式,以便能承受更大的(de)沖(chong)壓(ya)(ya)(ya)力而(er)不變形(xing)。
沖(chong)(chong)壓(ya)機每(mei)秒鐘沖(chong)(chong)壓(ya)的(de)(de)次數(shu)為(wei)成(cheng)型(xing)速(su)(su)(su)度,成(cheng)型(xing)速(su)(su)(su)度將影響到坯料與(yu)模(mo)具間(jian)的(de)(de)相對滑(hua)動速(su)(su)(su)度,產生(sheng)摩(mo)(mo)擦熱(re)及變(bian)(bian)形(xing)熱(re)。這(zhe)些(xie)作(zuo)為(wei)媒介將影響到潤滑(hua)效果。沖(chong)(chong)壓(ya)時(shi)潤滑(hua)效果的(de)(de)好壞,大多數(shu)是以潤滑(hua)使沖(chong)(chong)壓(ya)成(cheng)型(xing)力的(de)(de)減(jian)小(xiao)量(liang)來評價的(de)(de),而摩(mo)(mo)擦系數(shu)的(de)(de)降低(di)又直接關(guan)系到模(mo)具的(de)(de)磨損與(yu)產品缺(que)陷的(de)(de)產生(sheng)。但是,當人(ren)們重新認識到摩(mo)(mo)擦系數(shu)與(yu)磨損之(zhi)間(jian)的(de)(de)正(zheng)比關(guan)系之(zhi)后,將來研究(jiu)沖(chong)(chong)壓(ya)速(su)(su)(su)度對薄板(ban)及模(mo)具表面損傷的(de)(de)影響時(shi),就(jiu)必須同時(shi)重視(shi)潤滑(hua)劑的(de)(de)研究(jiu)。研究(jiu)應變(bian)(bian)速(su)(su)(su)度對薄板(ban)變(bian)(bian)形(xing)強度和變(bian)(bian)形(xing)能之(zhi)間(jian)的(de)(de)相互(hu)關(guan)系時(shi),也(ye)需要把(ba)材料及模(mo)具的(de)(de)溫升一(yi)并(bing)考慮進去(qu)并(bing)且給予解決(jue)和處(chu)理。
這種沖壓(ya)速(su)(su)度的(de)(de)(de)(de)(de)高速(su)(su)化(hua),會帶來沖壓(ya)機械能效的(de)(de)(de)(de)(de)降(jiang)低和由于(yu)噪(zao)(zao)聲(sheng)增加而引起操(cao)作(zuo)環境的(de)(de)(de)(de)(de)變壞(huai),今后(hou)應該(gai)對沖壓(ya)速(su)(su)度高速(su)(su)化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)動(dong)向(xiang)重新加以(yi)認(ren)識。也就是(shi)說,從節(jie)能、降(jiang)低噪(zao)(zao)聲(sheng)對策以(yi)及機械化(hua)高速(su)(su)操(cao)作(zuo)等(deng)方面一(yi)起考(kao)慮,可以(yi)預(yu)料到進一(yi)步高速(su)(su)化(hua)與經(jing)濟性之間將會出(chu)現(xian)相互(hu)矛盾的(de)(de)(de)(de)(de)關系。壓(ya)力機的(de)(de)(de)(de)(de)速(su)(su)度特性是(shi)向(xiang)縮短(duan)浮動(dong)行(xing)程(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)方向(xiang)發(fa)展,已(yi)經(jing)研制了(le)一(yi)些驅(qu)動(dong)機構,以(yi)減慢其后(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)成型行(xing)程(cheng)速(su)(su)度和減少與此相應的(de)(de)(de)(de)(de)浮動(dong)行(xing)程(cheng)時間。這種驅(qu)動(dong)機構雖(sui)然(ran)能起到降(jiang)低噪(zao)(zao)聲(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用,但今后(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)問題還是(shi)要研究包括減少在裝模和脫模所發(fa)生的(de)(de)(de)(de)(de)噪(zao)(zao)聲(sheng)在內的(de)(de)(de)(de)(de)總的(de)(de)(de)(de)(de)對策。
2. 模具
不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)成(cheng)型加(jia)工用模具(ju)與低碳(tan)鋼(gang)(gang)或中(zhong)碳(tan)鋼(gang)(gang)比較(jiao),沖模除磨損(sun)較(jiao)快外(wai),破損(sun)也是經(jing)常(chang)發生的,究其原因是加(jia)工不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)要求的沖壓力較(jiao)大的緣故。
為了(le)提高(gao)(gao)沖(chong)模(mo)在大規模(mo)生產(chan)中的(de)(de)使(shi)用(yong)壽(shou)命,沖(chong)模(mo)的(de)(de)易磨損(sun)部件應該(gai)采用(yong)碳(tan)化(hua)物(wu)、高(gao)(gao)碳(tan)高(gao)(gao)鉻(ge)工具鋼(gang)或者高(gao)(gao)強度(du)鋁青銅制作(zuo)。碳(tan)化(hua)物(wu)比普通工具鋼(gang)的(de)(de)使(shi)用(yong)壽(shou)命長10倍,但碳(tan)化(hua)物(wu)價格較昂(ang)貴,而且(qie)沒有(you)工具鋼(gang)或鋁青銅模(mo)具所具有(you)的(de)(de)抗(kang)(kang)沖(chong)擊性能。當(dang)同時(shi)要求(qiu)具有(you)抗(kang)(kang)沖(chong)擊性和抗(kang)(kang)磨性時(shi),則最(zui)好采用(yong)像(xiang)高(gao)(gao)碳(tan)高(gao)(gao)鉻(ge)的(de)(de)工具鋼(gang)模(mo)具。
鋁青(qing)銅(tong)模(mo)具對工(gong)件的(de)擦傷和刮傷可以起到良好的(de)保護作用(yong)。油淬工(gong)具鋼成型模(mo)具,只能用(yong)于那些加工(gong)批(pi)量(liang)較小的(de)生(sheng)產中。
在成(cheng)(cheng)型模(mo)具(ju)的領域(yu)內,除模(mo)具(ju)材(cai)質外(wai),還包括成(cheng)(cheng)型工藝設計、模(mo)具(ju)設計(成(cheng)(cheng)型形(xing)狀(zhuang)(zhuang)設計)、模(mo)具(ju)加工制造(zao)等。模(mo)具(ju)是直接控制成(cheng)(cheng)型形(xing)狀(zhuang)(zhuang)和尺(chi)寸的。因此,屬(shu)于這(zhe)個(ge)(ge)領域(yu)的形(xing)狀(zhuang)(zhuang)、尺(chi)寸及(ji)成(cheng)(cheng)型方式,是這(zhe)個(ge)(ge)領域(yu)間相互關的解(jie)析及(ji)其體系化的重要(yao)因素。
高(gao)速成型時(shi),為(wei)了(le)(le)確保模(mo)(mo)(mo)具(ju)與(yu)模(mo)(mo)(mo)具(ju)間相對位置具(ju)有很(hen)高(gao)的(de)精度,其導桿(gan)就(jiu)(jiu)必須堅固、耐用,整個模(mo)(mo)(mo)具(ju)的(de)剛性就(jiu)(jiu)要(yao)(yao)很(hen)高(gao),與(yu)此同時(shi)模(mo)(mo)(mo)具(ju)還必須具(ju)有相當的(de)重量。為(wei)了(le)(le)實施(shi)高(gao)速作業,在考慮模(mo)(mo)(mo)具(ju)結構時(shi),還要(yao)(yao)把加工件的(de)裝模(mo)(mo)(mo)和脫模(mo)(mo)(mo)裝置一(yi)并(bing)考慮進去。這樣模(mo)(mo)(mo)具(ju)的(de)體積尺寸就(jiu)(jiu)要(yao)(yao)增大,沖壓機的(de)占地(di)面(mian)積和操作空間也會相應增大。這種(zhong)不經濟性可以(yi)通過使用單一(yi)模(mo)(mo)(mo)具(ju)進行多次(ci)成型的(de)辦(ban)法得以(yi)解決,越是成型尺寸大的(de)制品,這種(zhong)辦(ban)法就(jiu)(jiu)越顯得重要(yao)(yao)和可行。
不(bu)銹鋼沖壓(ya)成型的(de)(de)模具(ju)(ju)必須能經受較高(gao)的(de)(de)沖壓(ya)力,同(tong)時還需具(ju)(ju)有(you)抗擦傷的(de)(de)能力。對于普(pu)通用途的(de)(de)沖壓(ya)件來說,工(gong)具(ju)(ju)鋼模具(ju)(ju)就具(ju)(ju)有(you)良好的(de)(de)綜合(he)性(xing)能,如硬度和韌性(xing)等。從長(chang)遠來看,碳化物沖壓(ya)環的(de)(de)使用壽命最(zui)長(chang);在(zai)摩(mo)擦與擦傷是(shi)主要(yao)問題的(de)(de)場合(he)下,沖壓(ya)環有(you)時選用高(gao)強度的(de)(de)鋁青(qing)銅來制作。
為了使(shi)工件在沖壓成型(xing)過程中(zhong)避免擦(ca)劃傷(shang),而且模具(ju)(ju)還保持(chi)一定的使(shi)用(yong)壽命(ming),對模具(ju)(ju)材(cai)料(liao)的選擇是非常嚴格的。
推薦使用(yong)(yong)一種由燒結碳化(hua)物制成的(de)沖壓模具,其成分為81%碳化(hua)鎢、15%鈷及4%鉭(tan)。這(zhe)種新(xin)型(xing)模具與氯(lv)化(hua)油基潤滑劑同時使用(yong)(yong),可承受在劇烈沖切和(he)沖壓成型(xing)過程中所產(chan)(chan)生(sheng)的(de)熱量和(he)壓力(li),從(cong)而能生(sheng)產(chan)(chan)加(jia)工(gong)(gong)出無劃痕的(de)工(gong)(gong)件(jian)。這(zhe)種模具的(de)維修工(gong)(gong)作可以(yi)忽略不計,即使在三(san)年內加(jia)工(gong)(gong)180000個工(gong)(gong)件(jian),其磨損也很小。
3. 模具(ju)間隙
模(mo)具(ju)(沖切、沖壓)的間隙對沖裁(cai)件斷(duan)面和(he)(he)成(cheng)型質量(liang)有著極其重要(yao)的影響(xiang)。此外(wai),模(mo)具(ju)間隙還(huan)影響(xiang)模(mo)具(ju)的壽命(ming),卸料(liao)力(li)(li)(li)、推件力(li)(li)(li)、沖裁(cai)力(li)(li)(li)(沖壓力(li)(li)(li))和(he)(he)工(gong)(gong)件的尺寸精度(du)。因此,模(mo)具(ju)間隙是一個非常(chang)重要(yao)的工(gong)(gong)藝參數。
沖(chong)(chong)(chong)切時(shi)沖(chong)(chong)(chong)頭(tou)和(he)沖(chong)(chong)(chong)模(mo)之間的(de)間隙(xi)每邊(bian)為0.051mm;沖(chong)(chong)(chong)壓成(cheng)型(xing)時(shi)沖(chong)(chong)(chong)頭(tou)和(he)沖(chong)(chong)(chong)模(mo)之間的(de)間隙(xi)為0.851mm,同時(shi)沖(chong)(chong)(chong)壓所用的(de)沖(chong)(chong)(chong)頭(tou)每邊(bian)還帶有(you)3°的(de)斜度。沖(chong)(chong)(chong)頭(tou)端部的(de)圓(yuan)角(jiao)半(ban)徑最小為0.381mm,沖(chong)(chong)(chong)壓半(ban)徑不小于2.362mm.
在(zai)沖壓(ya)變(bian)形量較大(da)的情(qing)況(kuang)下(xia),對于奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)而(er)言,其(qi)間隙(xi)比(bi)原始坯料厚度大(da)35%~40%;對于鐵素(su)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang),則一般比(bi)原始坯料厚度大(da)10%~15%。
圖4-10所示為某一奧氏體不銹鋼沖壓件的(de)(de)斷面(mian)形狀和厚度(du)(du)變化(hua)情況。從該圖中可以明確地看出,材(cai)質為06Cr19Ni10(304)的(de)(de)沖壓杯的(de)(de)斷面(mian)厚度(du)(du)的(de)(de)情況以及沖壓成(cheng)型后硬(ying)度(du)(du)分布(bu)情況。
在不(bu)銹鋼(gang)沖(chong)壓成(cheng)型(xing)中,通(tong)常不(bu)使用間(jian)隙小于(yu)材(cai)料厚(hou)度的(de)(de)方法進行沖(chong)壓成(cheng)型(xing),因為這(zhe)樣將會使金屬在凸模(mo)(mo)和凹(ao)模(mo)(mo)之(zhi)間(jian)產生(sheng)擠壓現象(xiang)。由于(yu)奧氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)加工硬(ying)化速(su)度較高(gao),擠壓會使模(mo)(mo)具產生(sheng)劃痕并加快(kuai)模(mo)(mo)具的(de)(de)磨損。所以,在不(bu)銹鋼(gang)沖(chong)壓成(cheng)型(xing)時,不(bu)適宜(yi)采用小間(jian)隙、減(jian)厚(hou)深沖(chong)的(de)(de)成(cheng)型(xing)方式。同時,在奧氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)沖(chong)壓過(guo)程中,如(ru)產生(sheng)較大(da)的(de)(de)減(jian)厚(hou)深沖(chong),則工件斷裂的(de)(de)可能性也會大(da)大(da)增加。
表4-4是模具(ju)半(ban)徑對(dui)奧氏體不銹鋼深沖變形率的(de)(de)(de)影響。當鐵素體不銹鋼沖壓成型時,由于模具(ju)間(jian)隙過(guo)大,坯料在模具(ju)人(ren)口(kou)處將會(hui)產(chan)生(sheng)收(shou)縮性皺折(zhe)。為了控制這一(yi)皺折(zhe)的(de)(de)(de)出現,可(ke)以采用剪去毛坯的(de)(de)(de)角部、改變潤滑劑的(de)(de)(de)黏度并精確調(diao)正壓緊力(li)等(deng)方法(fa)。
表4-5是不同(tong)鋼種模具間隙配合表。
4. 沖壓速度
沖(chong)壓(ya)速度(du)對沖(chong)壓(ya)成型能否成功有著重大(da)影響。從加工硬化率和(he)應力均勻(yun)分布的(de)觀點(dian)來(lai)看,采用每(mei)分鐘508~635mm的(de)沖(chong)壓(ya)速度(du)是比較適宜的(de)。如果采用專門的(de)成型技術,在這種速度(du)下成型工件的(de)開裂往往小(xiao)于(yu)2%。
5. 潤滑(hua)
提(ti)高沖壓(ya)(ya)加工生產能力,保證沖壓(ya)(ya)成型產品的(de)質量,固然需要良好(hao)的(de)設備、合理(li)的(de)模具設計(ji)、正(zheng)確的(de)操作(zuo)調整,同時也(ye)需要采(cai)取合適的(de)工藝冷(leng)卻(que)潤滑。
在(zai)薄(bo)板(ban)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)加(jia)工中(zhong)(zhong)最大的(de)(de)損(sun)耗(原材料損(sun)耗、能耗等)來自摩(mo)(mo)擦(ca),摩(mo)(mo)擦(ca)力是成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)中(zhong)(zhong)必然出現的(de)(de)外載荷之一,恰當地(di)利用(yong)摩(mo)(mo)擦(ca),可以起(qi)到改善板(ban)材成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)性能和提高產(chan)品(pin)(pin)質量的(de)(de)效果,否(fou)則可造成(cheng)(cheng)模具損(sun)耗加(jia)快(kuai)、廢品(pin)(pin)率(lv)高、能耗過大等一系列問題,摩(mo)(mo)擦(ca)問題日(ri)益成(cheng)(cheng)為成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)加(jia)工中(zhong)(zhong)的(de)(de)一個突出問題。
摩(mo)(mo)擦(ca)是(shi)(shi)由物體相對運(yun)動產(chan)生(sheng)的,因而隨之也(ye)一定會(hui)帶來磨損(sun)(sun)。只要材料(liao)與其(qi)環(huan)境存(cun)在著相對主動,就會(hui)產(chan)生(sheng)摩(mo)(mo)擦(ca),出現材料(liao)的磨損(sun)(sun)問題。模具選用(yong)工具鋼(gang)就是(shi)(shi)需要其(qi)耐磨性(xing),這是(shi)(shi)因為模具在運(yun)動中完成沖壓。磨損(sun)(sun)與腐蝕(shi)很類(lei)似,它(ta)們都(dou)從表面破(po)壞材料(liao),并且是(shi)(shi)普(pu)遍(bian)存(cun)在的現象。但是(shi)(shi)產(chan)生(sheng)破(po)壞的主要原因,磨損(sun)(sun)與腐蝕(shi)卻是(shi)(shi)有區別的,前(qian)者是(shi)(shi)力學(xue)的摩(mo)(mo)擦(ca)作(zuo)用(yong);而后者是(shi)(shi)電(dian)化(hua)學(xue)或(huo)化(hua)學(xue)的侵(qin)蝕(shi)作(zuo)用(yong)。
潤滑是指在兩摩擦表面間加(jia)入某種物(wu)質,如油脂(zhi)類等,是減小摩擦和磨(mo)損的一種有效措施。
潤滑的(de)作用(yong)表現,在相互摩擦金屬之間(jian)加入潤滑油(you),如(ru)能(neng)使它(ta)們不相接觸,不僅可減少運(yun)動(dong)所需的(de)力,也可有效地降低金屬的(de)磨損。
不(bu)銹鋼(gang)(gang)成型(xing)時,對滑潤的要(yao)求(qiu)比(bi)碳鋼(gang)(gang)和合金(jin)鋼(gang)(gang)更(geng)為嚴格。通(tong)常由于不(bu)銹鋼(gang)(gang)成型(xing)時要(yao)求(qiu)必須保持(chi)高質量的表面,此外其強度、硬度較高,而(er)導熱性(xing)差、摩(mo)擦系數(shu)又較高,潤滑就顯得極其重要(yao)。
不銹鋼成(cheng)型時很容易產生黏結,而且工件的(de)大(da)部(bu)分溫(wen)度可(ke)升(sheng)得很高。局部(bu)和(he)整體的(de)過熱無疑就(jiu)(jiu)會引(yin)起工件性能的(de)變化。因此,不銹鋼成(cheng)型所(suo)需要(yao)的(de)潤滑比碳(tan)鋼和(he)合金鋼就(jiu)(jiu)顯得更為重要(yao)。
不銹鋼(gang)沖(chong)壓(ya)(ya)成(cheng)(cheng)型(xing)使(shi)用潤滑劑,可以防止模具(ju)與薄板表面(mian)的(de)(de)損(sun)傷,還可以調節接觸面(mian)的(de)(de)摩擦(ca)系數。即使(shi)在薄板成(cheng)(cheng)型(xing)方(fang)面(mian),沖(chong)壓(ya)(ya)過程中的(de)(de)潤滑作用是極為有(you)利(li)于成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)一種輔助手段,同時還具(ju)有(you)克服某些(xie)成(cheng)(cheng)型(xing)缺陷(xian)的(de)(de)作用。但是,現在人們已(yi)經不只局限于這種認(ren)識,而(er)是將其認(ren)定為沖(chong)壓(ya)(ya)技術的(de)(de)一個(ge)重要組成(cheng)(cheng)部分。
潤(run)滑(hua)是保證高(gao)(gao)質量的(de)不(bu)銹鋼(gang)表面(mian)的(de)需要,但(dan)是在鋼(gang)種之間(jian)這種潤(run)滑(hua)又有(you)極(ji)(ji)大差別(bie)。另外(wai),不(bu)銹鋼(gang)強(qiang)度(du)(du)(du)高(gao)(gao)、硬度(du)(du)(du)高(gao)(gao)、熱(re)傳導性(xing)低和摩(mo)擦系數高(gao)(gao),造成工件(jian)、模具擦劃傷和模具磨損是極(ji)(ji)其(qi)平常的(de),特別(bie)是當使用(yong)較大沖(chong)壓(ya)力(li)時(shi),尤(you)其(qi)對(dui)于奧氏體不(bu)銹鋼(gang)來(lai)說(shuo)更應該高(gao)(gao)度(du)(du)(du)注意。
表4-6列舉了不銹鋼使(shi)用不同工藝成型時,常采用的潤(run)滑劑。除特(te)殊(shu)目的外,石(shi)墨及二硫化鉬潤(run)滑劑一般(ban)是用來減(jian)少黏結摩擦的,表4-6在評(ping)價潤(run)滑劑時也考慮(lv)了良(liang)好流動性和易分離性等(deng)其他因素。
作為一般用途的(de)可(ke)(ke)溶性油(you),如(ru)礦(kuang)物(wu)油(you)、肥皂溶液和水(shui)乳(ru)液可(ke)(ke)以不(bu)加考(kao)慮(lv),因為它們對(dui)大多數不(bu)銹鋼成(cheng)型是(shi)不(bu)起(qi)作用的(de)。
作為一種保證工件表面質量的(de)預防(fang)措(cuo)施,不銹鋼(gang)薄板在(zai)完成(cheng)成(cheng)型加工工序后,潤滑(hua)劑應全部(bu)加以清除(chu)(chu),使(shi)工件保持完全干(gan)燥狀態。在(zai)成(cheng)型工序中間熱處(chu)理前,必須將潤滑(hua)劑全部(bu)清除(chu)(chu)掉,這(zhe)對于含有不溶解 固體(ti)、硫(liu)或氯的(de)潤滑(hua)劑尤其(qi)重(zhong)要。
為不銹鋼成型選擇潤滑劑,基于(yu)兩個主要(yao)因(yin)素:
①. 潤滑(hua)油必(bi)須有(you)效,即(ji)它必(bi)須有(you)助于(yu)再形成,并能減(jian)少廢料和過度劃傷(shang);
②. 潤滑油必須最大限(xian)度地提高工(gong)具使用的壽命。
另外,適(shi)用(yong)的(de)潤滑油還取決(jue)于沖壓(ya)成型的(de)原材(cai)料和沖壓(ya)工具表面(mian)粗(cu)糙(cao)度等(deng)因(yin)素。
不銹(xiu)鋼冷軋后退火酸洗(xi)表(biao)面(mian)(NO、2D)是最(zui)適合于沖壓成型的(de)(de)。潤滑(hua)劑(ji)在這種(zhong)相對粗糙的(de)(de)表(biao)面(mian)上(shang)附著能力比在光滑(hua)或者(zhe)經過(guo)拋光的(de)(de)表(biao)面(mian)更強,因此潤滑(hua)劑(ji)可以在兩個接觸的(de)(de)表(biao)面(mian)之(zhi)間均勻分布。當然,較為光滑(hua)的(de)(de)2B表(biao)面(mian),幾乎適合于所有的(de)(de)成型加(jia)工。
成(cheng)型后(hou),如何簡便快捷地(di)將潤滑(hua)(hua)劑去除(chu),也是一項十分重要的工作,尤其是當(dang)這些零部(bu)(bu)件處在(zai)高(gao)溫下時,如退火、去應力熱處理或焊接。如果工件上的潤滑(hua)(hua)劑沒有全部(bu)(bu)去除(chu),在(zai)高(gao)溫作用下將會快速(su)擴(kuo)散(san)進入鋼中,引起敏(min)化(hua)和隨后(hou)耐蝕(shi)性的受損(sun)。
潤(run)(run)滑劑的選擇將(jiang)關系到產品(pin)質量和成型加(jia)工的成本。潤(run)(run)滑劑必須(xu)具有加(jia)工工藝(yi)所要求的性能,但(dan)是使(shi)用超過加(jia)工要求所需(xu)要的潤(run)(run)滑劑時,這將(jiang)會使(shi)得去除(chu)潤(run)(run)滑油(you)費用上升,經(jing)濟性不好。
不(bu)銹鋼和高強度鋼板(ban)沖壓(ya)(ya)成型(xing)時,為了增加(jia)接觸(chu)(chu)部(bu)的(de)(de)(de)面壓(ya)(ya)力(li)及(ji)(ji)溫度,防止(zhi)模(mo)具與(yu)薄板(ban)表面的(de)(de)(de)損(sun)傷是非(fei)常困(kun)難的(de)(de)(de)。雖然從模(mo)具材料和表面加(jia)工來(lai)考慮(lv)防止(zhi)損(sun)傷的(de)(de)(de)對策仍然是基(ji)本和重(zhong)要的(de)(de)(de),但也不(bu)能(neng)忽(hu)視(shi)依靠潤滑(hua)來(lai)防止(zhi)損(sun)傷的(de)(de)(de)對策。弄清楚固(gu)體(ti)的(de)(de)(de)塑(su)性接觸(chu)(chu)以(yi)及(ji)(ji)這種(zhong)接觸(chu)(chu)的(de)(de)(de)物理化學現(xian)象,是有待(dai)于將來(lai)研究的(de)(de)(de)一(yi)個重(zhong)大課題(ti)。
從成型后的脫脂所帶來的廢(fei)液處(chu)理和從操(cao)作(zuo)的觀點(dian)來考慮(例如脫模(mo)的容易程度),薄板(ban)成型通常都使(shi)用水溶性或者低黏(nian)度油(you)作(zuo)潤滑劑。對于軟(ruan)鋼板(ban)來說,越(yue)來越(yue)迫切(qie)地要求既防銹又潤滑的板(ban)材,而且經這種(zhong)處(chu)理的板(ban)材已經開始試用。
在不(bu)(bu)銹(xiu)鋼沖(chong)壓(ya)(ya)成(cheng)(cheng)型(xing)過程中,最(zui)常用的潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)是氯化(hua)型(xing)潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)。EP(耐(nai)高壓(ya)(ya)潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji))化(hua)學(xue)活(huo)性并不(bu)(bu)好,但是它具有調整(zheng)這(zhe)種活(huo)性的能力,而(er)且其黏度也(ye)可在很大范圍內變(bian)化(hua),因而(er)是不(bu)(bu)銹(xiu)鋼沖(chong)壓(ya)(ya)成(cheng)(cheng)型(xing)中最(zui)通用的一(yi)種潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)。另外,所(suo)有氯化(hua)潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)在脫脂(zhi)劑(ji)(ji)(ji)或(huo)一(yi)般劑(ji)(ji)(ji)中均(jun)容易(yi)清除。同時,為了易(yi)于從水基清潔劑(ji)(ji)(ji)中將其除去,還(huan)可加(jia)入一(yi)些乳化(hua)劑(ji)(ji)(ji)。
如表4-6所列出的(de)糊狀顏料(liao)、硫化或(huo)硫化氯(lv)化油類,干燥蠟或(huo)肥皂硼砂膜也(ye)是沖壓(ya)成型過程(cheng)使(shi)用(yong)的(de)高效潤滑劑(ji),但是它們使(shi)用(yong)起來不太(tai)方(fang)便。由于耐重負荷(he)乳液具(ju)有(you)優良的(de)冷卻(que)性能,因(yin)此常用(yong)于高速沖壓(ya)過程(cheng)。