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。


  旋壓成型可(ke)以在冷態下進行(xing),也可(ke)以在熱態下進行(xing)。實際上動力(li)旋壓成型時,由(you)于急劇變形本身(shen)就會產生很高的(de)(de)熱量(liang),這就使(shi)得旋壓過程由(you)開(kai)始(shi)的(de)(de)冷加工逐漸變為溫(wen)加工。


  溫(wen)度(du)高于(yu)(yu)788℃的熱(re)旋壓(ya)成(cheng)型,一般用于(yu)(yu)加(jia)工(gong)厚度(du)為4.763~12.7mm的工(gong)件。在熱(re)旋壓(ya)過程中必須對溫(wen)度(du)精確加(jia)工(gong)控制,因此用這種方(fang)法(fa)旋壓(ya)加(jia)工(gong)厚度(du)小于(yu)(yu)6.35mm的工(gong)件是比較(jiao)困難的。對比較(jiao)厚的不銹(xiu)鋼工(gong)件而言(yan),則采(cai)用熱(re)旋壓(ya)加(jia)工(gong)將(jiang)(jiang)和低碳鋼一樣容易成(cheng)型。奧氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼采(cai)用動力(li)旋壓(ya)成(cheng)型的主要(yao)問題是工(gong)件邊部(bu)容易產(chan)生裂紋(wen)(wen)。為了防止裂紋(wen)(wen)產(chan)生,常(chang)常(chang)將(jiang)(jiang)坯(pi)料邊緣(yuan)部(bu)研磨的平滑一些,并(bing)留有較(jiao)大的切邊余量,這些對防止裂紋(wen)(wen)產(chan)生是十分有利的。如果產(chan)生邊部(bu)裂紋(wen)(wen),一定(ding)要(yao)將(jiang)(jiang)其切除。另外,使工(gong)件保(bao)持較(jiao)窄凸緣(yuan)的方(fang)法(fa)也可防止裂紋(wen)(wen)和扭曲的產(chan)生。


  如果旋壓工(gong)(gong)件冷卻后(hou)的(de)(de)尺(chi)寸不(bu)符合要求(qiu)(由(you)于彈性后(hou)效(xiao)和熱膨脹(zhang)引(yin)起),而(er)此時的(de)(de)工(gong)(gong)件溫度仍(reng)在(zai)149℃以上時,可(ke)將其退火再進一步(bu)旋壓加工(gong)(gong)至要求(qiu)的(de)(de)尺(chi)寸。


  動(dong)力旋(xuan)壓成(cheng)(cheng)(cheng)型時(shi),工(gong)件將會產生(sheng)較(jiao)(jiao)大(da)的(de)減薄(bo)現(xian)象,如圖4-22所(suo)示的(de)某深旋(xuan)壓成(cheng)(cheng)(cheng)型容(rong)器,其橫斷面就是如此。在一(yi)次旋(xuan)壓加(jia)工(gong)成(cheng)(cheng)(cheng)型工(gong)序(xu)中(zhong),該容(rong)器的(de)厚度即由(you)1.905mm減薄(bo)至0.660mm.坯料在普通的(de)沖壓機上沖壓成(cheng)(cheng)(cheng)直徑152.4mm、深76.2mm的(de)半成(cheng)(cheng)(cheng)品(pin)杯(bei),容(rong)器的(de)頂部要比側壁厚一(yi)些。雖然(ran)邊緣的(de)增厚現(xian)象發生(sheng)在沖壓成(cheng)(cheng)(cheng)型過程中(zhong),但是旋(xuan)壓成(cheng)(cheng)(cheng)型時(shi)由(you)于該區域(yu)基本(ben)上未發生(sheng)變形,所(suo)以比旋(xuan)壓處仍然(ran)較(jiao)(jiao)厚。


圖 22.jpg


 動力旋(xuan)壓(ya)成型(xing)(xing)(xing)工(gong)件(jian)的表(biao)面(mian)是(shi)比較粗(cu)(cu)糙的,因此需要對工(gong)件(jian)進(jin)行大量(liang)的精整加工(gong)使其表(biao)面(mian)光滑發亮(liang)。旋(xuan)壓(ya)成型(xing)(xing)(xing)工(gong)件(jian)表(biao)面(mian)粗(cu)(cu)糙的原(yuan)因是(shi)由于壓(ya)輥接觸金屬(shu)轉動時會在工(gong)件(jian)表(biao)面(mian)上(shang)留下螺旋(xuan)形槽痕。除此缺點以外,動力旋(xuan)壓(ya)成型(xing)(xing)(xing)則是(shi)不銹鋼工(gong)件(jian)成型(xing)(xing)(xing)的一(yi)種最佳方法。


1. 潤(run)滑


 旋(xuan)壓(ya)成(cheng)(cheng)型使(shi)用(yong)(yong)(yong)潤(run)滑(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)的目的是為(wei)(wei)了盡可(ke)能減少(shao)黏結和工(gong)具(ju)滯動,同時也為(wei)(wei)旋(xuan)壓(ya)加(jia)(jia)工(gong)過程(cheng)提供冷卻條件。對(dui)(dui)于(yu)(yu)人工(gong)旋(xuan)壓(ya)成(cheng)(cheng)型形(xing)式,附著(zhu)性強的潤(run)滑(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)最理想。對(dui)(dui)于(yu)(yu)動力旋(xuan)壓(ya)成(cheng)(cheng)型,由(you)于(yu)(yu)速度快,加(jia)(jia)工(gong)量(liang)大,冷卻作用(yong)(yong)(yong)就顯(xian)得更為(wei)(wei)重(zhong)要。通(tong)常應避免使(shi)用(yong)(yong)(yong)含硫或氯的潤(run)滑(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji),因(yin)為(wei)(wei)該潤(run)滑(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)不易清洗,而(er)且對(dui)(dui)加(jia)(jia)熱后的不銹鋼表面還會產生不利影響。旋(xuan)壓(ya)用(yong)(yong)(yong)潤(run)滑(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji),參見表4-6。


表 6.jpg


2. 應用實例


 對于(yu)較(jiao)深的工(gong)件(jian)來(lai)說(shuo),采用動力旋壓成型方法(fa)是比較(jiao)合適的。下面(mian)兩例即(ji)可說(shuo)明這(zhe)一點。


  ①. 圖4-23是用動力旋壓成型方法生產缽的示意圖


圖 23.jpg


  該坯料(liao)面(mian)積為(wei)5564.5m㎡,厚(hou)度(du)為(wei)0.889mm,坯料(liao)是從具有2B表(biao)面(mian)光潔(jie)度(du)的10Cr17(430)型不銹鋼卷(juan)板上剪(jian)切下來的。旋壓加工一個缽需(xu)經四道工序(xu)(xu),其(qi)中(zhong)包括兩(liang)道預沖壓工序(xu)(xu)、切邊和壓印標(biao)記工序(xu)(xu)。


 由(you)于缽邊部和旋壓(ya)模之間有(you)20°的夾(jia)角(jiao),因此用平板(ban)坯料(liao)進行(xing)旋壓(ya)時(shi)可以(yi)一次成(cheng)型。然而如夾(jia)角(jiao)為(wei)15°或更小(xiao)時(shi),則(ze)必須(xu)經過兩(liang)次旋壓(ya)才能(neng)旋壓(ya)成(cheng)型為(wei)成(cheng)品。


 過去曾用(yong)(yong)深沖(chong)方(fang)法生產(chan)缽,而(er)現在大(da)多(duo)用(yong)(yong)旋壓成型方(fang)法生產(chan)。這是(shi)因為這種工件的年需求量太(tai)低(di),如果采用(yong)(yong)深沖(chong)成型,則沖(chong)切模和沖(chong)壓工具的成本較高(gao)。


 所用的(de)工具是由工具鋼制作的(de)。坯(pi)料在旋壓成(cheng)型前,必須對(dui)表面(mian)進行處理。


 a. 成型(xing)工序:a.從(cong)寬為219.08mm的鋼卷上,按長度為219.08mm的定尺長度下(xia)料(liao);


 b. 用一(yi)臺60t沖壓機將219.08mm 見方的坯料落料成圓形毛坯,并預沖壓成型(xing);


C. 在(zai)一(yi)臺自(zi)動機(ji)床上進行(xing)動力(li)旋壓成型;


d. 在另一個缽進行自動旋(xuan)(xuan)壓時,對(dui)已旋(xuan)(xuan)壓完畢的缽進行切(qie)邊和壓印。


②. 雞尾酒攪拌(ban)杯的旋壓(ya)成型(xing)。


雞(ji)尾酒攪拌杯過去曾用(yong)五(wu)次(ci)深沖和一(yi)次(ci)整形方(fang)法來生產(chan),現在改用(yong)一(yi)次(ci)沖壓(ya)和整形預成型后(hou)再采用(yong)旋(xuan)壓(ya)成型的方(fang)法,這樣可降低加工成本。


旋壓(ya)成(cheng)型的杯除其(qi)強(qiang)度較高外(因旋壓(ya)中(zhong)的劇烈冷加工(gong)(gong)的作(zuo)用),成(cheng)型工(gong)(gong)序(xu)(xu)還減少了中(zhong)間退火工(gong)(gong)序(xu)(xu)。


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(zhong)成型方(fang)法所(suo)用鋼卷原(yuan)(yuan)料(liao)(liao)的(de)厚度(du)和寬度(du)是不同的(de)。沖壓杯(bei)所(suo)用的(de)原(yuan)(yuan)料(liao)(liao)厚度(du)為(wei)(wei)(wei)0.635mm,寬度(du)為(wei)(wei)(wei)255.59mm,坯料(liao)(liao)直(zhi)徑為(wei)(wei)(wei) 252.41mm.旋壓杯(bei)所(suo)用的(de)原(yuan)(yuan)料(liao)(liao)厚度(du)為(wei)(wei)(wei)1.575mm,寬度(du)為(wei)(wei)(wei)160.34mm,坯料(liao)(liao)直(zhi)徑為(wei)(wei)(wei)153.99mm.所(suo)以僅就原(yuan)(yuan)料(liao)(liao)來(lai)說,旋壓成型所(suo)用原(yuan)(yuan)料(liao)(liao)明顯(xian)要比(bi)沖壓成型少得多。


 旋壓(ya)杯制造之(zhi)所以必須采用(yong)預沖壓(ya)成型(xing)(xing)工序(xu),這是(shi)因為(wei)該(gai)杯壁與軸線幾(ji)乎是(shi)平行的(de)。如果(guo)杯壁傾(qing)斜角較大(大于(yu)15°)時,則可用(yong)旋壓(ya)成型(xing)(xing)方法,由平板坯料一次成型(xing)(xing)為(wei)成品。


表 8.jpg


表(biao)4-8給(gei)出了一些鋼種旋壓時拉伸(shen)的(de)近似極限。該表(biao)適用于厚度(du)為1.575mm的(de)完(wan)全(quan)(quan)退火(huo)材料。退火(huo)后的(de)二(er)次(ci)拉伸(shen)量(liang)比第一次(ci)要小8%,工件各部位的(de)拉伸(shen)量(liang)并(bing)不(bu)(bu)需要完(wan)全(quan)(quan)一致,它是根據成(cheng)型程度(du)的(de)不(bu)(bu)同而變化的(de)。