在(zai)(zai)人工旋(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)成(cheng)型過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong),產生的減(jian)薄(bo)量(liang)與成(cheng)型變(bian)(bian)形(xing)量(liang)有關。人工旋(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)件的斷面減(jian)薄(bo)至如圖4-20所(suo)示的那(nei)種(zhong)程(cheng)度時,工件常會(hui)產生開(kai)(kai)裂(lie)現象。其原因(yin)是由于加(jia)工量(liang)過(guo)(guo)大(da),而且中(zhong)心區的加(jia)工硬(ying)化程(cheng)度超(chao)過(guo)(guo)材料的承(cheng)受能力,因(yin)而導致工件開(kai)(kai)裂(lie)。如果在(zai)(zai)旋(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)成(cheng)型之(zhi)前,工件在(zai)(zai)沖壓(ya)(ya)機上(shang)沖壓(ya)(ya)成(cheng)類似半球形(xing)杯(bei)體再旋(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)出變(bian)(bian)化劇(ju)烈的喇叭形(xing)寬(kuan)邊(bian)(見圖4-20),旋(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)會(hui)容易(yi)一些。


圖 20.jpg


  下面介紹10Cr18Ni12(305)型不(bu)銹鋼的旋壓成型。


  材(cai)質(zhi)為(wei)(wei)(wei)10Cr18Ni12(305)型不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)錐形體(ti)的(de)(de)4次人工(gong)旋壓成型,如(ru)圖4-20所示。直(zhi)徑為(wei)(wei)(wei)366.6mm的(de)(de)錐形體(ti)是經一(yi)道預沖壓成型和4道人工(gong)旋壓成型而(er)完成的(de)(de)。該工(gong)件所使用的(de)(de)坯料厚度為(wei)(wei)(wei)0.940mm、直(zhi)徑為(wei)(wei)(wei)406.4mm的(de)(de)10Cr18Ni12(305)型不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang),這種不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)坯料可(ke)具有2D(薄(bo)板)表(biao)面或1號(hao)(帶鋼(gang)(gang))表(biao)面光潔度。該工(gong)件也可(ke)用其他型號(hao)的(de)(de)奧氏體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)來生產,但是其每道工(gong)序的(de)(de)變形量隨著加工(gong)硬化程度的(de)(de)提(ti)高而(er)降低。


  如(ru)圖(tu)4-20所(suo)示,旋(xuan)壓成(cheng)型(xing)所(suo)用的(de)型(xing)芯是(shi)用木材或鋼做成(cheng)的(de),旋(xuan)壓成(cheng)型(xing)輥則是(shi)用淬(cui)火鋼材制成(cheng)的(de)。在第一次(ci)旋(xuan)壓成(cheng)型(xing)時,壓力作(zuo)用在整個坯料上。在其(qi)他三次(ci)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)中(zhong),壞料邊緣(yuan)不進行(xing)旋(xuan)壓,這就會引起(qi)毛坯邊部增厚至1.778mm,同(tong)時希望(wang)所(suo)得到的(de)工(gong)(gong)(gong)件(jian)外形(xing)(xing)(xing)(xing)錐形(xing)(xing)(xing)(xing)體(ti)中(zhong)部的(de)減(jian)薄量最大,可使(shi)壁厚尺寸達(da)到0.686mm(變(bian)形(xing)(xing)(xing)(xing)率為28%).與(yu)此(ci)同(tong)時,工(gong)(gong)(gong)件(jian)表面積(ji)將比原(yuan)來(lai)增加(jia)(jia)40%.由于工(gong)(gong)(gong)件(jian)減(jian)薄和面積(ji)增加(jia)(jia),這些(xie)急劇的(de)變(bian)化會給(gei)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)變(bian)形(xing)(xing)(xing)(xing)帶來(lai)極大影響,因此(ci)工(gong)(gong)(gong)件(jian)在加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)過程中(zhong),必(bi)須進行(xing)兩(liang)次(ci)退(tui)火加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)工(gong)(gong)(gong)序。



操作程序如下:


  ①. 首(shou)先在坯料(liao)(尺寸為:厚(hou)度(du)0.94mm;直徑408.4mm)中(zhong)(zhong)心部(bu)位,開一(yi)個直徑為6.35mm的中(zhong)(zhong)心孔,并(bing)預沖壓成型;


  ②. 采用人工(gong)的方法,通過成型(xing)輥(gun)對旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)的芯棒施加壓力,使坯料凹深達到76.2mm,旋(xuan)(xuan)壓加工(gong)速度為300r/min;


  ③. 用第二個層狀硬木型芯將坯料凹深處旋(xuan)壓(ya)至127mm,邊部深度在50.8mm以內;


  ④. 在1038℃的氫氣氛中進(jin)行中間退火(huo),然后空冷(leng),用鋼型芯(xin)將坯(pi)料凹深旋壓至177.8mm邊(bian)部,深度在25.4mm以內;


  ⑤. 在與工序③相同的條(tiao)件(jian)下退(tui)火,用(yong)鋼型芯(xin)將(jiang)坯料凹深旋壓至203.2mm,并(bing)最后加工成型;


  ⑥. 在車(che)床(chuang)上對工(gong)件的(de)頂部和(he)底部進行(xing)加工(gong),使喇叭口的(de)高度達(da)到196.86mm;


  ⑦. 成(cheng)品,上口直(zhi)(zhi)徑101.6mm,下口直(zhi)(zhi)徑 366.60mm,高(gao)196.85mm.


 由于400系列不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的延伸性(xing)能(neng)較差,所以不(bu)適(shi)宜用人工(gong)旋壓的方法成型,特別是當變形劇烈(lie)時更是如此。另外(wai)還要注(zhu)意,對(dui)成型模具施加過大壓力(li),會引(yin)起加工(gong)表面的磨損(sun),從而導致工(gong)件(jian)過早地減薄和開裂。


 由(you)于工(gong)具對(dui)金(jin)屬(shu)的作用,急劇(ju)旋(xuan)壓成(cheng)(cheng)型件的表(biao)(biao)面(mian)往往比較粗糙。這(zhe)樣(yang),用400系列不銹鋼旋(xuan)壓加工(gong)成(cheng)(cheng)型后的工(gong)件,拋光(guang)和(he)高(gao)(gao)精度研磨(mo)的成(cheng)(cheng)本就顯得非常高(gao)(gao)。因(yin)此(ci),在(zai)研磨(mo)和(he)拋光(guang)之前,須對(dui)凹(ao)凸(tu)不平(ping)(ping)的工(gong)件先進行粗磨(mo),使(shi)其(qi)表(biao)(biao)面(mian)變得平(ping)(ping)滑一些。


表 7.jpg


 表4-7給出了人工旋壓時拉伸(shen)的(de)(de)近(jin)似極限。該(gai)表適用于(yu)厚度為1.575mm的(de)(de)完(wan)全(quan)退火材料。退火后的(de)(de)二次(ci)拉伸(shen)量(liang)比第(di)一次(ci)小8%。零件(jian)各(ge)部(bu)分的(de)(de)拉伸(shen)量(liang)并不需(xu)要完(wan)全(quan)一致,它是(shi)根據成型變形量(liang)的(de)(de)不同而有變化的(de)(de)。


 所有300系列(lie)的(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)均可采用旋壓成(cheng)型方法,但是加工(gong)(gong)硬化較低的(de)(de) 12Cr18Ni9(302)、06Cr19Ni10(304)和(he) 10Cr18Ni12(305)型鋼(gang)在中(zhong)間退火前的(de)(de)旋壓加工(gong)(gong)量比其(qi)他不(bu)銹(xiu)鋼(gang)大。退火后(hou)的(de)(de)工(gong)(gong)件必須經酸洗清除(chu)氧化鐵皮,以恢復其(qi)光(guang)潔(jie)的(de)(de)表(biao)面。1號(帶鋼(gang))或2D(薄(bo)拉)表(biao)面光(guang)潔(jie)度(du)最(zui)適于大變形(xing)旋壓工(gong)(gong)藝,因為此時金屬處于最(zui)軟和(he)無應力狀態(tai),其(qi)加工(gong)(gong)量可達到最(zui)大程度(du)。


圖 21.jpg


 人工旋(xuan)壓成(cheng)(cheng)型(xing)時(shi),一般采用(yong)較低的加(jia)工速(su)度,圖4-21顯示(shi)出加(jia)工速(su)度和厚度之(zhi)間(jian)的關系。因此,在成(cheng)(cheng)型(xing)工具的作用(yong)下,將會引起成(cheng)(cheng)型(xing)金屬的表面嚴(yan)重(zhong)磨損,同時(shi)也會產生較大(da)加(jia)工硬化(hua)。


 雖然0.127mm的(de)薄料到6.35mm的(de)厚料都可以采用人工(gong)(gong)旋壓(ya)方法成型,但是一般(ban)情況(kuang)下,人工(gong)(gong)旋壓(ya)成型時(shi)不銹鋼原料的(de)厚度(du)在0.305~3.175mm之間(jian)。此時(shi)角部倒圓至(zhi)少應為被加工(gong)(gong)金屬厚度(du)的(de)5倍(bei)。由于彈(dan)性回彈(dan)和(he)熱脹冷(leng)縮(suo)的(de)影響,芯(xin)模尺寸(cun)(cun)和(he)要(yao)求(qiu)的(de)形(xing)狀尺寸(cun)(cun)必須預留一定的(de)加工(gong)(gong)余量。