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(xing)可(ke)以在冷(leng)態(tai)下(xia)進行,也可(ke)以在熱(re)態(tai)下(xia)進行。實際上動力旋壓成型(xing)時,由(you)于(yu)急劇變形本身(shen)就會產生很高的(de)熱(re)量,這就使得旋壓過程由(you)開始的(de)冷(leng)加工逐(zhu)漸變為溫(wen)加工。


  溫度(du)高(gao)于(yu)788℃的(de)(de)熱旋(xuan)壓(ya)(ya)成型(xing),一(yi)般用(yong)于(yu)加(jia)工(gong)(gong)厚(hou)度(du)為(wei)4.763~12.7mm的(de)(de)工(gong)(gong)件(jian)。在熱旋(xuan)壓(ya)(ya)過(guo)程中(zhong)必須(xu)對(dui)溫度(du)精確加(jia)工(gong)(gong)控制,因(yin)此用(yong)這種方法(fa)旋(xuan)壓(ya)(ya)加(jia)工(gong)(gong)厚(hou)度(du)小(xiao)于(yu)6.35mm的(de)(de)工(gong)(gong)件(jian)是比較(jiao)(jiao)困難(nan)的(de)(de)。對(dui)比較(jiao)(jiao)厚(hou)的(de)(de)不銹鋼工(gong)(gong)件(jian)而(er)言(yan),則采(cai)用(yong)熱旋(xuan)壓(ya)(ya)加(jia)工(gong)(gong)將(jiang)和低碳(tan)鋼一(yi)樣容易成型(xing)。奧氏體不銹鋼采(cai)用(yong)動力旋(xuan)壓(ya)(ya)成型(xing)的(de)(de)主要(yao)問題是工(gong)(gong)件(jian)邊(bian)部(bu)容易產(chan)(chan)(chan)生裂紋。為(wei)了防(fang)止裂紋產(chan)(chan)(chan)生,常常將(jiang)坯料邊(bian)緣(yuan)部(bu)研(yan)磨的(de)(de)平滑一(yi)些(xie),并留(liu)有(you)較(jiao)(jiao)大的(de)(de)切邊(bian)余量,這些(xie)對(dui)防(fang)止裂紋產(chan)(chan)(chan)生是十分有(you)利的(de)(de)。如果產(chan)(chan)(chan)生邊(bian)部(bu)裂紋,一(yi)定要(yao)將(jiang)其切除。另外,使工(gong)(gong)件(jian)保持較(jiao)(jiao)窄凸緣(yuan)的(de)(de)方法(fa)也可防(fang)止裂紋和扭(niu)曲的(de)(de)產(chan)(chan)(chan)生。


  如果旋壓工(gong)件冷卻(que)后(hou)的(de)尺寸(cun)不(bu)符合要求(由(you)于彈性后(hou)效和熱膨脹引起),而此時的(de)工(gong)件溫(wen)度(du)仍在149℃以上時,可將其(qi)退火再進一步旋壓加工(gong)至要求的(de)尺寸(cun)。


  動(dong)力旋(xuan)壓(ya)(ya)成(cheng)(cheng)型時(shi),工件將會產生(sheng)(sheng)較(jiao)大的(de)減(jian)薄現(xian)象(xiang),如圖4-22所示的(de)某(mou)深旋(xuan)壓(ya)(ya)成(cheng)(cheng)型容器,其橫斷面就是如此。在一次(ci)旋(xuan)壓(ya)(ya)加工成(cheng)(cheng)型工序(xu)中,該容器的(de)厚(hou)度即由(you)1.905mm減(jian)薄至(zhi)0.660mm.坯料在普通的(de)沖壓(ya)(ya)機(ji)上沖壓(ya)(ya)成(cheng)(cheng)直徑152.4mm、深76.2mm的(de)半成(cheng)(cheng)品(pin)杯,容器的(de)頂部要比側壁厚(hou)一些。雖然(ran)邊緣的(de)增(zeng)厚(hou)現(xian)象(xiang)發(fa)生(sheng)(sheng)在沖壓(ya)(ya)成(cheng)(cheng)型過程中,但是旋(xuan)壓(ya)(ya)成(cheng)(cheng)型時(shi)由(you)于該區域基本上未發(fa)生(sheng)(sheng)變形,所以比旋(xuan)壓(ya)(ya)處仍(reng)然(ran)較(jiao)厚(hou)。


圖 22.jpg


 動(dong)力旋壓(ya)成(cheng)型工(gong)(gong)(gong)件(jian)的表(biao)面(mian)(mian)是(shi)比較粗糙的,因此需要(yao)對工(gong)(gong)(gong)件(jian)進(jin)行(xing)大量的精整加工(gong)(gong)(gong)使其表(biao)面(mian)(mian)光滑發(fa)亮(liang)。旋壓(ya)成(cheng)型工(gong)(gong)(gong)件(jian)表(biao)面(mian)(mian)粗糙的原(yuan)因是(shi)由于壓(ya)輥接觸金屬轉動(dong)時(shi)會在工(gong)(gong)(gong)件(jian)表(biao)面(mian)(mian)上留下螺旋形槽痕。除此缺(que)點(dian)以(yi)外,動(dong)力旋壓(ya)成(cheng)型則(ze)是(shi)不銹鋼工(gong)(gong)(gong)件(jian)成(cheng)型的一種(zhong)最佳(jia)方法。


1. 潤(run)滑(hua)


 旋壓(ya)(ya)成型(xing)使(shi)用潤(run)滑劑(ji)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)為了盡可能減少黏結和工(gong)(gong)具滯動,同(tong)時也為旋壓(ya)(ya)加(jia)(jia)工(gong)(gong)過程提(ti)供(gong)冷(leng)(leng)卻條件。對(dui)于人工(gong)(gong)旋壓(ya)(ya)成型(xing)形(xing)式,附著性強(qiang)的(de)(de)(de)潤(run)滑劑(ji)最(zui)理想。對(dui)于動力旋壓(ya)(ya)成型(xing),由于速度快,加(jia)(jia)工(gong)(gong)量大,冷(leng)(leng)卻作用就顯得(de)更(geng)為重要。通常應(ying)避(bi)免(mian)使(shi)用含硫或氯的(de)(de)(de)潤(run)滑劑(ji),因(yin)為該(gai)潤(run)滑劑(ji)不易(yi)清洗,而且對(dui)加(jia)(jia)熱后的(de)(de)(de)不銹鋼(gang)表面還會產生不利(li)影響。旋壓(ya)(ya)用潤(run)滑劑(ji),參見表4-6。


表 6.jpg


2. 應用(yong)實例(li)


 對于較(jiao)深(shen)的工件(jian)來說(shuo)(shuo),采用動力旋壓成型方(fang)法是比較(jiao)合適(shi)的。下面兩例即可說(shuo)(shuo)明(ming)這(zhe)一點。


  ①. 圖4-23是用動力旋壓成型(xing)方法生(sheng)產缽的示意圖


圖 23.jpg


  該坯(pi)料(liao)(liao)面(mian)積為5564.5m㎡,厚(hou)度為0.889mm,坯(pi)料(liao)(liao)是從具有2B表(biao)面(mian)光(guang)潔度的10Cr17(430)型(xing)不(bu)銹鋼卷板上剪切(qie)下來的。旋壓加工一個缽(bo)需經四道工序,其(qi)中包括兩(liang)道預(yu)沖壓工序、切(qie)邊(bian)和壓印標記工序。


 由(you)于缽邊(bian)部和旋壓模之(zhi)間(jian)有20°的夾角(jiao),因此用平(ping)板坯料進行旋壓時可以一次成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)。然而如夾角(jiao)為15°或更小時,則必須經過兩次旋壓才能旋壓成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)為成(cheng)(cheng)(cheng)品。


 過去曾用深(shen)(shen)沖(chong)方(fang)(fang)法生產缽,而現在(zai)大(da)多用旋(xuan)壓成型方(fang)(fang)法生產。這(zhe)是因為這(zhe)種工件的年需求量太(tai)低,如果采用深(shen)(shen)沖(chong)成型,則沖(chong)切(qie)模和沖(chong)壓工具的成本較高。


 所用(yong)的工具是由工具鋼制(zhi)作的。坯料在旋壓成型前,必須(xu)對表(biao)面進行處理。


 a. 成(cheng)型工(gong)序:a.從寬為219.08mm的(de)鋼卷(juan)上,按長(chang)度為219.08mm的(de)定尺長(chang)度下料(liao);


 b. 用一臺60t沖(chong)壓(ya)機將(jiang)219.08mm 見方的坯料(liao)落(luo)料(liao)成圓形毛坯,并預(yu)沖(chong)壓(ya)成型;


C. 在一(yi)臺(tai)自(zi)動(dong)機床上進(jin)行動(dong)力旋(xuan)壓成(cheng)型;


d. 在另一(yi)個缽進(jin)行自動旋壓(ya)時(shi),對已旋壓(ya)完畢的缽進(jin)行切邊和壓(ya)印(yin)。


②. 雞尾酒(jiu)攪(jiao)拌杯的旋壓成型。


雞尾酒攪拌杯過去(qu)曾(ceng)用五次(ci)(ci)深(shen)沖(chong)和一次(ci)(ci)整形方法來(lai)生產,現在改用一次(ci)(ci)沖(chong)壓和整形預成(cheng)型后再采用旋壓成(cheng)型的方法,這樣可(ke)降低(di)加工成(cheng)本。


旋壓成型(xing)(xing)的杯除(chu)其強度較高(gao)外(因旋壓中(zhong)的劇烈冷(leng)加工的作用),成型(xing)(xing)工序還減(jian)少了中(zhong)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。


 沖壓和旋壓這兩種成(cheng)型(xing)方(fang)法所(suo)用鋼卷原(yuan)(yuan)料(liao)的(de)厚(hou)(hou)度(du)(du)和寬度(du)(du)是不同的(de)。沖壓杯(bei)所(suo)用的(de)原(yuan)(yuan)料(liao)厚(hou)(hou)度(du)(du)為0.635mm,寬度(du)(du)為255.59mm,坯料(liao)直徑(jing)為 252.41mm.旋壓杯(bei)所(suo)用的(de)原(yuan)(yuan)料(liao)厚(hou)(hou)度(du)(du)為1.575mm,寬度(du)(du)為160.34mm,坯料(liao)直徑(jing)為153.99mm.所(suo)以僅就原(yuan)(yuan)料(liao)來說,旋壓成(cheng)型(xing)所(suo)用原(yuan)(yuan)料(liao)明(ming)顯要比沖壓成(cheng)型(xing)少得多(duo)。


 旋壓杯(bei)制造之所以必(bi)須采用預沖壓成型工(gong)序,這(zhe)是因為(wei)該杯(bei)壁與軸線幾乎是平行的。如(ru)果杯(bei)壁傾斜(xie)角(jiao)較大(大于15°)時(shi),則可用旋壓成型方法,由平板坯料一(yi)次成型為(wei)成品。


表 8.jpg


表4-8給出(chu)了一(yi)些鋼(gang)種旋壓時拉伸的(de)近似極限(xian)。該表適用(yong)于厚度(du)為1.575mm的(de)完(wan)全退(tui)火材料。退(tui)火后的(de)二次拉伸量比(bi)第一(yi)次要(yao)小8%,工件各部位的(de)拉伸量并不需(xu)要(yao)完(wan)全一(yi)致,它是根(gen)據(ju)成型程度(du)的(de)不同而變化的(de)。