在人工(gong)旋(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)(ya)成型(xing)(xing)過程(cheng)中,產(chan)生(sheng)的減(jian)薄量與成型(xing)(xing)變形量有關。人工(gong)旋(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)(ya)件(jian)的斷(duan)面減(jian)薄至(zhi)如(ru)(ru)圖4-20所示的那種(zhong)程(cheng)度時(shi),工(gong)件(jian)常會產(chan)生(sheng)開裂(lie)現象。其原因是由于加(jia)工(gong)量過大(da),而且中心區(qu)的加(jia)工(gong)硬化(hua)程(cheng)度超(chao)過材(cai)料的承受能力,因而導(dao)致工(gong)件(jian)開裂(lie)。如(ru)(ru)果在旋(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)(ya)成型(xing)(xing)之前(qian),工(gong)件(jian)在沖壓(ya)(ya)(ya)機(ji)上沖壓(ya)(ya)(ya)成類似半球形杯體(ti)再(zai)旋(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)(ya)出變化(hua)劇烈的喇叭形寬(kuan)邊(見圖4-20),旋(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)(ya)會容(rong)易一些(xie)。


圖 20.jpg


  下面介紹10Cr18Ni12(305)型不銹鋼的旋壓成型。


  材質為(wei)(wei)10Cr18Ni12(305)型(xing)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)錐(zhui)形體的(de)4次人工(gong)(gong)旋(xuan)壓成(cheng)型(xing),如(ru)圖4-20所示。直徑為(wei)(wei)366.6mm的(de)錐(zhui)形體是經一道預沖壓成(cheng)型(xing)和(he)4道人工(gong)(gong)旋(xuan)壓成(cheng)型(xing)而完(wan)成(cheng)的(de)。該工(gong)(gong)件所使用(yong)的(de)坯料(liao)厚度(du)為(wei)(wei)0.940mm、直徑為(wei)(wei)406.4mm的(de)10Cr18Ni12(305)型(xing)不銹(xiu)鋼(gang)(gang),這(zhe)種不銹(xiu)鋼(gang)(gang)坯料(liao)可(ke)具有(you)2D(薄板)表面或1號(帶鋼(gang)(gang))表面光潔度(du)。該工(gong)(gong)件也可(ke)用(yong)其他型(xing)號的(de)奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)來生產,但是其每道工(gong)(gong)序的(de)變形量隨著加工(gong)(gong)硬化程度(du)的(de)提(ti)高而降低。


  如(ru)圖4-20所示,旋(xuan)壓(ya)(ya)成(cheng)(cheng)型(xing)所用(yong)的(de)型(xing)芯是用(yong)木材或鋼做成(cheng)(cheng)的(de),旋(xuan)壓(ya)(ya)成(cheng)(cheng)型(xing)輥(gun)則是用(yong)淬火(huo)鋼材制成(cheng)(cheng)的(de)。在第一次(ci)旋(xuan)壓(ya)(ya)成(cheng)(cheng)型(xing)時(shi),壓(ya)(ya)力作用(yong)在整個(ge)坯(pi)料上。在其他三次(ci)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)中,壞(huai)料邊緣不(bu)進(jin)行旋(xuan)壓(ya)(ya),這就會引起毛(mao)坯(pi)邊部(bu)增(zeng)厚至1.778mm,同時(shi)希望所得(de)到的(de)工(gong)(gong)(gong)件(jian)外形(xing)錐形(xing)體(ti)中部(bu)的(de)減薄(bo)量最大(da),可使壁(bi)厚尺寸達(da)到0.686mm(變(bian)(bian)形(xing)率為28%).與此(ci)同時(shi),工(gong)(gong)(gong)件(jian)表面積將比(bi)原來增(zeng)加(jia)(jia)40%.由(you)于工(gong)(gong)(gong)件(jian)減薄(bo)和面積增(zeng)加(jia)(jia),這些急劇的(de)變(bian)(bian)化會給加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)變(bian)(bian)形(xing)帶(dai)來極(ji)大(da)影響(xiang),因此(ci)工(gong)(gong)(gong)件(jian)在加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)過程中,必須進(jin)行兩次(ci)退火(huo)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)工(gong)(gong)(gong)序。



操作程序如下:


  ①. 首先在坯料(尺寸為(wei):厚度(du)0.94mm;直徑408.4mm)中心部位,開一個直徑為(wei)6.35mm的中心孔,并預(yu)沖壓成(cheng)型;


  ②. 采用人工(gong)的方法(fa),通過成型輥對旋轉的芯棒施加壓(ya)力,使坯料凹深達(da)到76.2mm,旋壓(ya)加工(gong)速度(du)為(wei)300r/min;


  ③. 用第二個層狀硬木型芯將坯料凹深處(chu)旋壓至127mm,邊部深度在(zai)50.8mm以(yi)內;


  ④. 在1038℃的氫氣氛中進行中間退火,然后空冷,用鋼型(xing)芯將坯料凹(ao)深旋壓(ya)至177.8mm邊部(bu),深度在25.4mm以內;


  ⑤. 在(zai)與(yu)工序③相同的(de)條件下(xia)退火,用鋼型(xing)芯(xin)將坯料凹深旋(xuan)壓至203.2mm,并最(zui)后加工成(cheng)型(xing);


  ⑥. 在車床上(shang)對(dui)工件的頂(ding)部和底部進(jin)行加工,使喇叭口的高度達到196.86mm;


  ⑦. 成品,上(shang)口直徑(jing)101.6mm,下口直徑(jing) 366.60mm,高196.85mm.


 由于400系列不銹鋼的(de)延伸性能較差,所以不適(shi)宜(yi)用(yong)人工(gong)(gong)旋壓(ya)的(de)方法(fa)成(cheng)型(xing),特別是當變形劇烈(lie)時更是如此。另外(wai)還要注(zhu)意,對成(cheng)型(xing)模具施加過(guo)大壓(ya)力(li),會引(yin)起加工(gong)(gong)表面的(de)磨損,從而導致工(gong)(gong)件過(guo)早(zao)地(di)減薄和開(kai)裂。


 由于(yu)工具對金屬的(de)作(zuo)用,急劇旋(xuan)壓成(cheng)型件(jian)的(de)表面往往比(bi)較(jiao)粗糙。這(zhe)樣,用400系列不(bu)銹鋼旋(xuan)壓加工成(cheng)型后的(de)工件(jian),拋光和高(gao)精度研磨(mo)的(de)成(cheng)本就顯得非常高(gao)。因此,在研磨(mo)和拋光之前(qian),須(xu)對凹凸不(bu)平(ping)的(de)工件(jian)先進(jin)行粗磨(mo),使(shi)其表面變(bian)得平(ping)滑一些。


表 7.jpg


 表(biao)4-7給出了人工旋(xuan)壓時(shi)拉伸(shen)的(de)近似(si)極限。該表(biao)適用(yong)于厚度為1.575mm的(de)完全(quan)退火(huo)材(cai)料。退火(huo)后的(de)二次拉伸(shen)量(liang)比第一(yi)次小8%。零件(jian)各部分的(de)拉伸(shen)量(liang)并不(bu)需要完全(quan)一(yi)致,它是(shi)根據(ju)成型變(bian)形(xing)量(liang)的(de)不(bu)同而(er)有變(bian)化的(de)。


 所(suo)有(you)300系列的(de)不銹鋼(gang)(gang)(gang)均可采用旋壓成型(xing)方法,但(dan)是加工(gong)硬(ying)化(hua)(hua)較低的(de) 12Cr18Ni9(302)、06Cr19Ni10(304)和(he) 10Cr18Ni12(305)型(xing)鋼(gang)(gang)(gang)在中間退火前的(de)旋壓加工(gong)量(liang)比其(qi)他不銹鋼(gang)(gang)(gang)大(da)。退火后的(de)工(gong)件必須經酸洗清(qing)除氧化(hua)(hua)鐵(tie)皮,以(yi)恢(hui)復其(qi)光(guang)潔的(de)表面(mian)(mian)。1號(hao)(帶鋼(gang)(gang)(gang))或2D(薄拉)表面(mian)(mian)光(guang)潔度(du)最適于大(da)變形旋壓工(gong)藝,因為此時金屬處(chu)于最軟和(he)無應力狀態,其(qi)加工(gong)量(liang)可達到(dao)最大(da)程度(du)。


圖 21.jpg


 人工(gong)旋壓成(cheng)型時,一般采用(yong)較低的加(jia)工(gong)速度,圖4-21顯(xian)示出加(jia)工(gong)速度和厚度之間的關系(xi)。因此(ci),在成(cheng)型工(gong)具的作用(yong)下,將會引起(qi)成(cheng)型金屬的表面嚴重磨損,同時也會產生較大加(jia)工(gong)硬化。


 雖然0.127mm的(de)薄料到6.35mm的(de)厚(hou)料都(dou)可以采(cai)用(yong)人(ren)工(gong)(gong)旋(xuan)壓(ya)方法成(cheng)型(xing),但(dan)是(shi)一(yi)般情況下(xia),人(ren)工(gong)(gong)旋(xuan)壓(ya)成(cheng)型(xing)時(shi)不(bu)銹鋼(gang)原料的(de)厚(hou)度在0.305~3.175mm之間。此時(shi)角部倒(dao)圓至(zhi)少應為被(bei)加(jia)工(gong)(gong)金(jin)屬厚(hou)度的(de)5倍。由于彈(dan)性(xing)回(hui)彈(dan)和(he)熱(re)脹冷縮的(de)影響,芯模尺寸和(he)要求的(de)形(xing)狀尺寸必(bi)須預(yu)留一(yi)定的(de)加(jia)工(gong)(gong)余量。