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)多數傳統(tong)的(de)(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)技術,都可用于不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)沖壓(ya)(ya)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing),但(dan)因為不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)沖壓(ya)(ya)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)所(suo)(suo)需要的(de)(de)(de)(de)力要比沖壓(ya)(ya)低碳鋼(gang)(gang)(gang)所(suo)(suo)需的(de)(de)(de)(de)力大(da)60%以(yi)上,所(suo)(suo)以(yi)用于不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)沖床機架(jia)應能承(cheng)受更大(da)的(de)(de)(de)(de)沖擊力。另一方面(mian)(mian),解決成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)過(guo)程的(de)(de)(de)(de)擦劃(hua)傷問題(ti)是(shi)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)關鍵(jian),這(zhe)是(shi)因為在沖壓(ya)(ya)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)時,所(suo)(suo)產生的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)摩(mo)擦力和(he)高(gao)(gao)溫會造(zao)成(cheng)(cheng)工(gong)件表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)擦劃(hua)傷。常用的(de)(de)(de)(de)肥皂液(ye)或乳化液(ye)的(de)(de)(de)(de)潤滑(hua)效果都不(bu)理(li)想,應使用專(zhuan)用的(de)(de)(de)(de)沖壓(ya)(ya)潤滑(hua)油或含有特(te)高(gao)(gao)壓(ya)(ya)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)添加劑的(de)(de)(de)(de)潤滑(hua)油,但(dan)因為這(zhe)種特(te)高(gao)(gao)壓(ya)(ya)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)添加劑會對(dui)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)表(biao)面(mian)(mian)造(zao)成(cheng)(cheng)腐蝕,所(suo)(suo)以(yi)在沖壓(ya)(ya)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)后(hou)必須立即(ji)將工(gong)件表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)油跡清除(chu)掉(diao)。
由(you)于(yu)沖壓(ya)用價格(ge)模(mo)具加(jia)工(gong)(gong)成本很高,沖壓(ya)用設備昂(ang)貴,所(suo)以只有在大批量加(jia)工(gong)(gong)生產時才采用沖壓(ya)成型的技術。
1. 沖壓機械(xie)
用于不銹鋼(gang)(gang)深(shen)沖(chong)(chong)(chong)(chong)成(cheng)型的(de)沖(chong)(chong)(chong)(chong)壓(ya)(ya)(ya)機和低碳鋼(gang)(gang)深(shen)沖(chong)(chong)(chong)(chong)成(cheng)型相比,僅在電機功率和機器(qi)剛度方面有所不同。這(zhe)(zhe)是因為不銹鋼(gang)(gang)一方面加(jia)工硬化(hua)速度高(gao),另一方面具有較(jiao)高(gao)的(de)強度,這(zhe)(zhe)樣(yang)不銹鋼(gang)(gang)深(shen)沖(chong)(chong)(chong)(chong)壓(ya)(ya)(ya)成(cheng)型所用的(de)沖(chong)(chong)(chong)(chong)壓(ya)(ya)(ya)機常常要承受(shou)滿(man)負荷以上的(de)沖(chong)(chong)(chong)(chong)壓(ya)(ya)(ya)力,這(zhe)(zhe)就要求沖(chong)(chong)(chong)(chong)壓(ya)(ya)(ya)機必須有足夠(gou)的(de)剛度和沖(chong)(chong)(chong)(chong)壓(ya)(ya)(ya)力。
前面已經提到(dao),不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼沖(chong)(chong)壓(ya)(ya)(ya)成型所(suo)用的設(she)備(bei)(bei)類(lei)型和低碳鋼相(xiang)(xiang)同。盡管(guan)所(suo)有不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼的強度(du)和延(yan)伸率都(dou)不(bu)(bu)(bu)(bu)相(xiang)(xiang)同,但是(shi)它們成型所(suo)需的力量(liang)都(dou)比碳素鋼大。一(yi)般來(lai)說(shuo),沖(chong)(chong)壓(ya)(ya)(ya)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼設(she)備(bei)(bei)的沖(chong)(chong)壓(ya)(ya)(ya)力應比加工同等尺寸的低碳鋼所(suo)需的壓(ya)(ya)(ya)力要(yao)大60%以(yi)上。此(ci)外(wai),沖(chong)(chong)壓(ya)(ya)(ya)設(she)備(bei)(bei)的機身應該是(shi)非常(chang)堅固,并做成整體(ti)形(xing)式(shi),以(yi)便能承受更(geng)大的沖(chong)(chong)壓(ya)(ya)(ya)力而不(bu)(bu)(bu)(bu)變(bian)形(xing)。
沖壓(ya)機每秒鐘沖壓(ya)的(de)(de)(de)次數為(wei)成(cheng)型速(su)(su)度(du),成(cheng)型速(su)(su)度(du)將影(ying)響(xiang)到(dao)(dao)坯料(liao)與(yu)模(mo)具間的(de)(de)(de)相對(dui)滑動速(su)(su)度(du),產(chan)(chan)生摩擦熱(re)及(ji)變(bian)(bian)形熱(re)。這些(xie)作為(wei)媒介(jie)將影(ying)響(xiang)到(dao)(dao)潤(run)(run)滑效果。沖壓(ya)時潤(run)(run)滑效果的(de)(de)(de)好壞,大多數是(shi)以潤(run)(run)滑使沖壓(ya)成(cheng)型力的(de)(de)(de)減(jian)小量來(lai)(lai)評價的(de)(de)(de),而摩擦系(xi)(xi)數的(de)(de)(de)降(jiang)低又(you)直接關(guan)系(xi)(xi)到(dao)(dao)模(mo)具的(de)(de)(de)磨損(sun)與(yu)產(chan)(chan)品缺陷的(de)(de)(de)產(chan)(chan)生。但是(shi),當人們重新(xin)認識到(dao)(dao)摩擦系(xi)(xi)數與(yu)磨損(sun)之間的(de)(de)(de)正比(bi)關(guan)系(xi)(xi)之后,將來(lai)(lai)研(yan)究沖壓(ya)速(su)(su)度(du)對(dui)薄板及(ji)模(mo)具表(biao)面損(sun)傷的(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)時,就必(bi)須同(tong)時重視潤(run)(run)滑劑的(de)(de)(de)研(yan)究。研(yan)究應變(bian)(bian)速(su)(su)度(du)對(dui)薄板變(bian)(bian)形強度(du)和變(bian)(bian)形能(neng)之間的(de)(de)(de)相互關(guan)系(xi)(xi)時,也需要把材(cai)料(liao)及(ji)模(mo)具的(de)(de)(de)溫升(sheng)一并(bing)(bing)考慮進去(qu)并(bing)(bing)且給予解決和處理。
這(zhe)種沖(chong)壓(ya)速(su)度(du)(du)的(de)(de)高(gao)(gao)速(su)化(hua),會帶來(lai)沖(chong)壓(ya)機(ji)(ji)械(xie)(xie)能(neng)(neng)(neng)效的(de)(de)降(jiang)低(di)和由于噪(zao)聲增加(jia)而(er)引起(qi)操作環境的(de)(de)變壞,今(jin)后應該(gai)對(dui)沖(chong)壓(ya)速(su)度(du)(du)高(gao)(gao)速(su)化(hua)的(de)(de)動(dong)向(xiang)重新加(jia)以認(ren)識。也(ye)就(jiu)是說,從節能(neng)(neng)(neng)、降(jiang)低(di)噪(zao)聲對(dui)策以及機(ji)(ji)械(xie)(xie)化(hua)高(gao)(gao)速(su)操作等(deng)方(fang)面一起(qi)考慮,可以預料到進(jin)一步高(gao)(gao)速(su)化(hua)與經(jing)(jing)濟(ji)性之間將會出現相互矛盾的(de)(de)關系。壓(ya)力機(ji)(ji)的(de)(de)速(su)度(du)(du)特性是向(xiang)縮短浮動(dong)行程(cheng)的(de)(de)方(fang)向(xiang)發展,已(yi)經(jing)(jing)研制了一些驅(qu)(qu)動(dong)機(ji)(ji)構,以減慢其后的(de)(de)成型(xing)行程(cheng)速(su)度(du)(du)和減少(shao)與此(ci)相應的(de)(de)浮動(dong)行程(cheng)時間。這(zhe)種驅(qu)(qu)動(dong)機(ji)(ji)構雖然能(neng)(neng)(neng)起(qi)到降(jiang)低(di)噪(zao)聲的(de)(de)作用,但今(jin)后的(de)(de)問題還是要研究包括(kuo)減少(shao)在(zai)裝模和脫模所(suo)發生的(de)(de)噪(zao)聲在(zai)內(nei)的(de)(de)總的(de)(de)對(dui)策。
2. 模具(ju)
不銹鋼(gang)(gang)成型(xing)加(jia)(jia)工(gong)用(yong)模具與低碳(tan)鋼(gang)(gang)或中碳(tan)鋼(gang)(gang)比較,沖模除磨損(sun)較快外,破損(sun)也(ye)是經常(chang)發生的(de),究其原因是加(jia)(jia)工(gong)不銹鋼(gang)(gang)要求的(de)沖壓力較大的(de)緣故。
為了提高(gao)(gao)沖模(mo)在(zai)大規模(mo)生產中的(de)使用(yong)壽(shou)命,沖模(mo)的(de)易磨(mo)損部件應該采用(yong)碳(tan)化物(wu)、高(gao)(gao)碳(tan)高(gao)(gao)鉻工(gong)具(ju)(ju)鋼(gang)或者高(gao)(gao)強度(du)鋁青銅制(zhi)作。碳(tan)化物(wu)比普通工(gong)具(ju)(ju)鋼(gang)的(de)使用(yong)壽(shou)命長(chang)10倍,但碳(tan)化物(wu)價格較昂貴,而且(qie)沒有工(gong)具(ju)(ju)鋼(gang)或鋁青銅模(mo)具(ju)(ju)所具(ju)(ju)有的(de)抗沖擊性能。當(dang)同時(shi)(shi)要求具(ju)(ju)有抗沖擊性和抗磨(mo)性時(shi)(shi),則(ze)最好(hao)采用(yong)像高(gao)(gao)碳(tan)高(gao)(gao)鉻的(de)工(gong)具(ju)(ju)鋼(gang)模(mo)具(ju)(ju)。
鋁青銅(tong)模具(ju)對工(gong)件(jian)的(de)擦(ca)傷和刮傷可(ke)以起到良(liang)好(hao)的(de)保護(hu)作用。油淬(cui)工(gong)具(ju)鋼成型模具(ju),只能用于那些加(jia)工(gong)批量較小的(de)生產中(zhong)。
在成型(xing)(xing)模(mo)具(ju)的(de)領(ling)域內,除模(mo)具(ju)材質外,還(huan)包括成型(xing)(xing)工藝設(she)計、模(mo)具(ju)設(she)計(成型(xing)(xing)形狀設(she)計)、模(mo)具(ju)加工制(zhi)造等。模(mo)具(ju)是(shi)(shi)直接控制(zhi)成型(xing)(xing)形狀和尺寸的(de)。因此,屬(shu)于這(zhe)個領(ling)域的(de)形狀、尺寸及(ji)成型(xing)(xing)方(fang)式(shi),是(shi)(shi)這(zhe)個領(ling)域間(jian)相互(hu)關的(de)解析及(ji)其體系化的(de)重要因素。
高(gao)速成型時,為(wei)了確保模(mo)具(ju)(ju)與模(mo)具(ju)(ju)間相對位置具(ju)(ju)有很高(gao)的(de)(de)精度,其(qi)導(dao)桿就(jiu)必(bi)須堅固、耐用,整個模(mo)具(ju)(ju)的(de)(de)剛(gang)性(xing)就(jiu)要(yao)很高(gao),與此同時模(mo)具(ju)(ju)還必(bi)須具(ju)(ju)有相當(dang)的(de)(de)重(zhong)量。為(wei)了實施高(gao)速作業,在考慮模(mo)具(ju)(ju)結(jie)構時,還要(yao)把加工件的(de)(de)裝(zhuang)(zhuang)模(mo)和脫模(mo)裝(zhuang)(zhuang)置一并考慮進(jin)去。這(zhe)樣模(mo)具(ju)(ju)的(de)(de)體積尺寸就(jiu)要(yao)增(zeng)大(da),沖壓機的(de)(de)占地面積和操作空間也會相應增(zeng)大(da)。這(zhe)種不經濟性(xing)可(ke)(ke)以(yi)通過使用單一模(mo)具(ju)(ju)進(jin)行(xing)多次成型的(de)(de)辦法得(de)以(yi)解決,越(yue)是成型尺寸大(da)的(de)(de)制品(pin),這(zhe)種辦法就(jiu)越(yue)顯得(de)重(zhong)要(yao)和可(ke)(ke)行(xing)。
不銹鋼(gang)沖(chong)壓(ya)(ya)成型的(de)(de)模(mo)具(ju)必須能經受(shou)較高的(de)(de)沖(chong)壓(ya)(ya)力(li),同(tong)時還需具(ju)有(you)抗擦(ca)傷的(de)(de)能力(li)。對于普通用途的(de)(de)沖(chong)壓(ya)(ya)件(jian)來說,工具(ju)鋼(gang)模(mo)具(ju)就具(ju)有(you)良好的(de)(de)綜合(he)性能,如硬度和(he)韌性等。從長(chang)遠來看,碳化物沖(chong)壓(ya)(ya)環的(de)(de)使(shi)用壽命最長(chang);在摩擦(ca)與擦(ca)傷是(shi)主要(yao)問題(ti)的(de)(de)場(chang)合(he)下,沖(chong)壓(ya)(ya)環有(you)時選用高強度的(de)(de)鋁青(qing)銅來制(zhi)作(zuo)。
為了使(shi)工件在沖壓成型過程中避免擦劃傷(shang),而且模具(ju)還(huan)保持一定的(de)使(shi)用(yong)壽命,對模具(ju)材料的(de)選擇是非常嚴(yan)格的(de)。
推薦使(shi)用(yong)一種(zhong)由燒結碳(tan)化物制成(cheng)的(de)沖(chong)壓(ya)模具,其(qi)成(cheng)分為(wei)81%碳(tan)化鎢、15%鈷及4%鉭。這(zhe)種(zhong)新型(xing)模具與(yu)氯化油基(ji)潤(run)滑劑同時(shi)使(shi)用(yong),可承(cheng)受在劇(ju)烈沖(chong)切(qie)和沖(chong)壓(ya)成(cheng)型(xing)過程中所產(chan)生(sheng)的(de)熱(re)量和壓(ya)力(li),從(cong)而能生(sheng)產(chan)加工出無劃痕的(de)工件(jian)。這(zhe)種(zhong)模具的(de)維修(xiu)工作可以忽略(lve)不計,即使(shi)在三年內(nei)加工180000個工件(jian),其(qi)磨損也很小。
3. 模具間(jian)隙
模具(沖切、沖壓)的(de)間隙(xi)(xi)對沖裁件斷面和(he)(he)成型質量有著極其(qi)重要(yao)的(de)影(ying)(ying)響(xiang)。此(ci)外,模具間隙(xi)(xi)還影(ying)(ying)響(xiang)模具的(de)壽命,卸料力、推件力、沖裁力(沖壓力)和(he)(he)工件的(de)尺寸精度。因此(ci),模具間隙(xi)(xi)是一個(ge)非常重要(yao)的(de)工藝參數(shu)。
沖切時沖頭(tou)(tou)和沖模之(zhi)間(jian)的(de)(de)間(jian)隙每邊(bian)為(wei)0.051mm;沖壓成型時沖頭(tou)(tou)和沖模之(zhi)間(jian)的(de)(de)間(jian)隙為(wei)0.851mm,同時沖壓所(suo)用的(de)(de)沖頭(tou)(tou)每邊(bian)還(huan)帶有3°的(de)(de)斜度。沖頭(tou)(tou)端部的(de)(de)圓角半(ban)徑最小為(wei)0.381mm,沖壓半(ban)徑不小于2.362mm.
在沖壓變形(xing)量(liang)較大(da)的情況下,對于奧氏(shi)體不銹鋼而言,其(qi)間隙比(bi)原(yuan)始坯(pi)料厚度大(da)35%~40%;對于鐵素體不銹鋼,則一(yi)般比(bi)原(yuan)始坯(pi)料厚度大(da)10%~15%。
圖4-10所示為(wei)(wei)某一奧氏體不(bu)銹鋼沖(chong)(chong)壓(ya)(ya)件的(de)斷(duan)面(mian)形(xing)狀和(he)厚(hou)度(du)變(bian)化情況。從該圖中可(ke)以(yi)明(ming)確(que)地(di)看出,材質為(wei)(wei)06Cr19Ni10(304)的(de)沖(chong)(chong)壓(ya)(ya)杯的(de)斷(duan)面(mian)厚(hou)度(du)的(de)情況以(yi)及沖(chong)(chong)壓(ya)(ya)成型后硬(ying)度(du)分布情況。
在(zai)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)沖壓成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)中,通(tong)常不使用間隙小于材料厚(hou)度的方(fang)法進行沖壓成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing),因(yin)為這樣將會(hui)使金屬在(zai)凸模(mo)和凹模(mo)之間產生擠壓現(xian)象(xiang)。由于奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)加(jia)工硬化速(su)度較高(gao),擠壓會(hui)使模(mo)具(ju)產生劃(hua)痕并加(jia)快(kuai)模(mo)具(ju)的磨損。所(suo)以,在(zai)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)沖壓成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)時,不適(shi)宜采(cai)用小間隙、減厚(hou)深(shen)沖的成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)方(fang)式。同時,在(zai)奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的沖壓過程中,如(ru)產生較大的減厚(hou)深(shen)沖,則(ze)工件斷裂的可能(neng)性也(ye)會(hui)大大增加(jia)。

表4-4是模(mo)具(ju)(ju)半徑(jing)對(dui)奧氏體(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)深(shen)沖變形率(lv)的影響。當(dang)鐵素體(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)沖壓成型(xing)時(shi),由于(yu)模(mo)具(ju)(ju)間隙過大(da),坯料在模(mo)具(ju)(ju)人口處將(jiang)會產生收(shou)縮性皺(zhou)折。為(wei)了控制這一皺(zhou)折的出現(xian),可以采用剪去(qu)毛坯的角部、改變潤滑劑的黏度并精確調正壓緊力等方(fang)法。
表4-5是不(bu)同鋼種模具間隙配合(he)表。
4. 沖壓速度
沖壓速度(du)對沖壓成型能否成功(gong)有著重大影(ying)響。從加工(gong)硬化率和應(ying)力均勻(yun)分布的(de)(de)觀點來(lai)看,采用每(mei)分鐘508~635mm的(de)(de)沖壓速度(du)是比較適(shi)宜的(de)(de)。如(ru)果(guo)采用專門的(de)(de)成型技(ji)術,在這種速度(du)下成型工(gong)件(jian)的(de)(de)開裂(lie)往往小于2%。
5. 潤滑
提高(gao)沖(chong)(chong)壓加工生(sheng)產能(neng)力,保證沖(chong)(chong)壓成型產品的(de)(de)質量,固然需(xu)要良好的(de)(de)設備、合(he)(he)理的(de)(de)模具(ju)設計、正確的(de)(de)操作調整,同時也需(xu)要采取合(he)(he)適的(de)(de)工藝(yi)冷卻潤滑。
在薄板(ban)成(cheng)(cheng)型(xing)加工中(zhong)最大的(de)損耗(hao)(hao)(原(yuan)材(cai)料(liao)損耗(hao)(hao)、能(neng)耗(hao)(hao)等(deng))來自摩(mo)擦,摩(mo)擦力是(shi)成(cheng)(cheng)型(xing)中(zhong)必然(ran)出現的(de)外載荷之一(yi)(yi),恰當(dang)地利(li)用摩(mo)擦,可以起到改善板(ban)材(cai)成(cheng)(cheng)型(xing)性能(neng)和提(ti)高(gao)產品(pin)質量的(de)效果(guo),否則可造成(cheng)(cheng)模(mo)具損耗(hao)(hao)加快、廢品(pin)率高(gao)、能(neng)耗(hao)(hao)過大等(deng)一(yi)(yi)系(xi)列問(wen)題(ti),摩(mo)擦問(wen)題(ti)日益(yi)成(cheng)(cheng)為成(cheng)(cheng)型(xing)加工中(zhong)的(de)一(yi)(yi)個突(tu)出問(wen)題(ti)。
摩(mo)擦(ca)是(shi)由物體相對運動(dong)產(chan)生的(de),因(yin)(yin)(yin)而隨之(zhi)也(ye)一定會帶來磨損(sun)(sun)。只要材(cai)料(liao)與其(qi)環境存在著相對主(zhu)動(dong),就會產(chan)生摩(mo)擦(ca),出(chu)現材(cai)料(liao)的(de)磨損(sun)(sun)問題。模(mo)具(ju)(ju)選用工具(ju)(ju)鋼就是(shi)需要其(qi)耐(nai)磨性,這(zhe)是(shi)因(yin)(yin)(yin)為(wei)模(mo)具(ju)(ju)在運動(dong)中完成沖壓(ya)。磨損(sun)(sun)與腐(fu)蝕很類似,它們都從表面破(po)壞(huai)材(cai)料(liao),并(bing)且(qie)是(shi)普遍存在的(de)現象。但是(shi)產(chan)生破(po)壞(huai)的(de)主(zhu)要原因(yin)(yin)(yin),磨損(sun)(sun)與腐(fu)蝕卻是(shi)有區別的(de),前者是(shi)力(li)學(xue)的(de)摩(mo)擦(ca)作用;而后者是(shi)電化學(xue)或化學(xue)的(de)侵蝕作用。
潤滑是指(zhi)在(zai)兩摩擦表面(mian)間加入(ru)某種(zhong)物質,如(ru)油脂類等,是減小摩擦和磨(mo)損的一種(zhong)有(you)效措施。
潤滑(hua)的(de)作用表現,在(zai)相互(hu)摩(mo)擦金屬之間(jian)加入(ru)潤滑(hua)油,如能使它們不相接觸,不僅可減(jian)少運(yun)動(dong)所需的(de)力,也可有效地降(jiang)低金屬的(de)磨(mo)損。
不銹(xiu)鋼成(cheng)型(xing)時,對滑潤的要(yao)求(qiu)比碳鋼和合金鋼更為嚴格。通常(chang)由(you)于不銹(xiu)鋼成(cheng)型(xing)時要(yao)求(qiu)必須保持(chi)高(gao)質量的表面,此外其(qi)強度(du)、硬度(du)較(jiao)高(gao),而(er)導熱性差、摩擦(ca)系數又較(jiao)高(gao),潤滑就顯(xian)得極其(qi)重要(yao)。
不(bu)銹鋼成(cheng)型時很容易產生黏結,而且工件的(de)大(da)部分溫度可升得很高。局(ju)部和整體的(de)過熱無(wu)疑就會引起工件性能的(de)變化。因此,不(bu)銹鋼成(cheng)型所需要的(de)潤(run)滑(hua)比(bi)碳鋼和合金鋼就顯得更為重要。
不(bu)銹鋼沖(chong)壓(ya)(ya)成(cheng)型使(shi)用潤滑(hua)劑,可以防止模具(ju)與薄板表面的(de)(de)損傷,還可以調節接觸(chu)面的(de)(de)摩擦系數。即(ji)使(shi)在(zai)薄板成(cheng)型方(fang)面,沖(chong)壓(ya)(ya)過(guo)程中的(de)(de)潤滑(hua)作用是極為(wei)有(you)利于(yu)成(cheng)型的(de)(de)一(yi)種輔助手段,同時還具(ju)有(you)克服(fu)某些成(cheng)型缺(que)陷(xian)的(de)(de)作用。但是,現在(zai)人們(men)已(yi)經不(bu)只局限(xian)于(yu)這種認(ren)識,而是將(jiang)其認(ren)定為(wei)沖(chong)壓(ya)(ya)技術的(de)(de)一(yi)個重要組成(cheng)部(bu)分(fen)。
潤滑是(shi)保證(zheng)高(gao)質量的(de)(de)不銹(xiu)鋼(gang)表(biao)面的(de)(de)需要,但(dan)是(shi)在鋼(gang)種之(zhi)間這種潤滑又有極(ji)大差別(bie)(bie)。另外,不銹(xiu)鋼(gang)強度(du)高(gao)、硬度(du)高(gao)、熱傳導性低和摩擦(ca)系(xi)數(shu)高(gao),造成(cheng)工件、模具(ju)(ju)擦(ca)劃傷和模具(ju)(ju)磨損是(shi)極(ji)其(qi)平常的(de)(de),特別(bie)(bie)是(shi)當使用較(jiao)大沖壓力時(shi),尤其(qi)對于奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼(gang)來(lai)說(shuo)更應該高(gao)度(du)注意。

表4-6列舉了不(bu)(bu)銹鋼使用(yong)不(bu)(bu)同工藝成(cheng)型時,常采用(yong)的(de)潤滑(hua)劑(ji)。除特殊(shu)目的(de)外,石墨及二(er)硫化鉬潤滑(hua)劑(ji)一般是用(yong)來減少黏結(jie)摩擦的(de),表4-6在評價潤滑(hua)劑(ji)時也(ye)考慮了良好流(liu)動性(xing)和易分離(li)性(xing)等其他因素(su)。
作為(wei)一般用(yong)途的可溶性油,如礦(kuang)物(wu)油、肥皂溶液(ye)和水乳液(ye)可以不(bu)加考(kao)慮,因為(wei)它們對(dui)大多數不(bu)銹(xiu)鋼成(cheng)型(xing)是不(bu)起作用(yong)的。
作為一種保證(zheng)工件(jian)表(biao)面(mian)質(zhi)量的預防措施,不銹鋼(gang)薄板(ban)在(zai)完成(cheng)成(cheng)型(xing)加(jia)工工序后,潤(run)滑劑(ji)(ji)應全部(bu)加(jia)以清(qing)除(chu),使(shi)工件(jian)保持完全干燥狀(zhuang)態。在(zai)成(cheng)型(xing)工序中間熱處理前,必(bi)須將潤(run)滑劑(ji)(ji)全部(bu)清(qing)除(chu)掉(diao),這對于(yu)含有不溶解 固體、硫或氯的潤(run)滑劑(ji)(ji)尤其(qi)重要。
為(wei)不銹鋼成型選擇潤滑劑,基于兩個主要因素:
①. 潤(run)滑油必須(xu)有(you)效(xiao),即它必須(xu)有(you)助于再形成,并能減少廢料和(he)過度劃傷;
②. 潤滑油必須最大限(xian)度地提高工具使用(yong)的壽命。
另外,適(shi)用(yong)的潤滑油(you)還取決(jue)于沖(chong)壓成型(xing)的原材料(liao)和沖(chong)壓工具表面粗糙度(du)等因素。
不銹(xiu)鋼(gang)冷軋后(hou)退火酸洗表(biao)面(mian)(NO、2D)是最適合于沖壓成型(xing)的。潤滑劑在這種相對(dui)粗(cu)糙的表(biao)面(mian)上附著能力比(bi)在光滑或者(zhe)經過拋(pao)光的表(biao)面(mian)更強,因此(ci)潤滑劑可(ke)以在兩個接(jie)觸的表(biao)面(mian)之間均勻分布。當然,較為光滑的2B表(biao)面(mian),幾(ji)乎適合于所有的成型(xing)加工。
成型(xing)后,如(ru)何簡便快捷地將潤(run)(run)滑(hua)劑去除,也是一項十分(fen)重(zhong)要的工(gong)作(zuo),尤其是當這些零部件處在高(gao)溫下時,如(ru)退火、去應力熱處理或(huo)焊接(jie)。如(ru)果工(gong)件上的潤(run)(run)滑(hua)劑沒有全部去除,在高(gao)溫作(zuo)用(yong)下將會快速擴散進入鋼中,引(yin)起敏化和隨后耐蝕性的受損。
潤滑劑(ji)(ji)的(de)選擇將關系到產品質(zhi)量和成型加工(gong)的(de)成本(ben)。潤滑劑(ji)(ji)必須具有加工(gong)工(gong)藝(yi)所(suo)要求的(de)性(xing)能,但是使(shi)用(yong)超過加工(gong)要求所(suo)需要的(de)潤滑劑(ji)(ji)時,這將會使(shi)得(de)去除潤滑油(you)費用(yong)上(shang)升,經(jing)濟性(xing)不好。
不銹(xiu)鋼(gang)和(he)高強度(du)鋼(gang)板(ban)沖(chong)壓成型時,為了增加接觸部的(de)(de)面(mian)(mian)壓力及溫度(du),防止(zhi)模具(ju)與薄板(ban)表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)損傷是(shi)(shi)非常困難的(de)(de)。雖然從模具(ju)材料和(he)表(biao)面(mian)(mian)加工來(lai)考慮(lv)防止(zhi)損傷的(de)(de)對(dui)策(ce)仍(reng)然是(shi)(shi)基本(ben)和(he)重要的(de)(de),但也不能忽視(shi)依靠潤滑來(lai)防止(zhi)損傷的(de)(de)對(dui)策(ce)。弄清楚固(gu)體的(de)(de)塑性接觸以及這種接觸的(de)(de)物理化學現象,是(shi)(shi)有待于(yu)將來(lai)研究的(de)(de)一個重大(da)課題。
從(cong)成型(xing)后的(de)脫(tuo)脂所(suo)帶來的(de)廢液(ye)處(chu)(chu)理和從(cong)操作的(de)觀點來考(kao)慮(例如脫(tuo)模的(de)容易程度(du)),薄板(ban)(ban)(ban)成型(xing)通常都使用水溶性或者低黏度(du)油作潤滑(hua)劑。對于(yu)軟(ruan)鋼板(ban)(ban)(ban)來說,越來越迫(po)切地要求(qiu)既防銹(xiu)又潤滑(hua)的(de)板(ban)(ban)(ban)材(cai),而且(qie)經這種處(chu)(chu)理的(de)板(ban)(ban)(ban)材(cai)已經開(kai)始試(shi)用。
在(zai)不銹鋼沖壓(ya)成(cheng)型(xing)過程(cheng)中(zhong),最常(chang)用的(de)(de)潤(run)(run)滑劑(ji)(ji)(ji)是氯(lv)化(hua)型(xing)潤(run)(run)滑劑(ji)(ji)(ji)。EP(耐高壓(ya)潤(run)(run)滑劑(ji)(ji)(ji))化(hua)學(xue)活(huo)性并(bing)不好,但是它(ta)具有調整這種(zhong)活(huo)性的(de)(de)能力(li),而且其黏(nian)度也可在(zai)很大范圍內變化(hua),因而是不銹鋼沖壓(ya)成(cheng)型(xing)中(zhong)最通用的(de)(de)一種(zhong)潤(run)(run)滑劑(ji)(ji)(ji)。另外,所有氯(lv)化(hua)潤(run)(run)滑劑(ji)(ji)(ji)在(zai)脫脂劑(ji)(ji)(ji)或一般劑(ji)(ji)(ji)中(zhong)均(jun)容易(yi)清除。同(tong)時,為了易(yi)于從(cong)水基清潔劑(ji)(ji)(ji)中(zhong)將其除去,還(huan)可加入一些乳化(hua)劑(ji)(ji)(ji)。
如表(biao)4-6所(suo)列出的糊狀顏料(liao)、硫化(hua)(hua)或(huo)硫化(hua)(hua)氯(lv)化(hua)(hua)油類,干燥蠟或(huo)肥皂硼砂膜也是(shi)沖壓(ya)成型過(guo)程(cheng)(cheng)使用的高效潤滑劑,但(dan)是(shi)它(ta)們使用起來不太方(fang)便。由于耐(nai)重負(fu)荷乳液具(ju)有優良(liang)的冷(leng)卻性(xing)能,因此常用于高速(su)沖壓(ya)過(guo)程(cheng)(cheng)。

