在(zai)(zai)人工(gong)(gong)旋壓成(cheng)型過程(cheng)中,產(chan)生的減薄量(liang)與成(cheng)型變(bian)(bian)形(xing)量(liang)有關。人工(gong)(gong)旋壓件的斷面(mian)減薄至(zhi)如(ru)圖4-20所示的那種(zhong)程(cheng)度時,工(gong)(gong)件常(chang)會(hui)產(chan)生開裂(lie)現象。其原因是由于加工(gong)(gong)量(liang)過大(da),而(er)(er)且中心區的加工(gong)(gong)硬化程(cheng)度超過材料的承受能力,因而(er)(er)導致工(gong)(gong)件開裂(lie)。如(ru)果在(zai)(zai)旋壓成(cheng)型之前,工(gong)(gong)件在(zai)(zai)沖(chong)壓機上沖(chong)壓成(cheng)類似半球形(xing)杯體再(zai)旋壓出變(bian)(bian)化劇烈(lie)的喇叭形(xing)寬邊(見圖4-20),旋壓會(hui)容易一些。

下面介紹10Cr18Ni12(305)型不銹鋼的旋壓成型。
材質為(wei)10Cr18Ni12(305)型(xing)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)錐形(xing)體(ti)的(de)4次人(ren)工(gong)(gong)旋壓成(cheng)型(xing),如(ru)圖4-20所(suo)示。直(zhi)徑為(wei)366.6mm的(de)錐形(xing)體(ti)是經一道(dao)(dao)預(yu)沖(chong)壓成(cheng)型(xing)和4道(dao)(dao)人(ren)工(gong)(gong)旋壓成(cheng)型(xing)而(er)完(wan)成(cheng)的(de)。該(gai)工(gong)(gong)件(jian)所(suo)使用的(de)坯料厚度(du)為(wei)0.940mm、直(zhi)徑為(wei)406.4mm的(de)10Cr18Ni12(305)型(xing)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang),這(zhe)種不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)坯料可具有2D(薄板)表面(mian)或1號(帶(dai)鋼(gang))表面(mian)光潔(jie)度(du)。該(gai)工(gong)(gong)件(jian)也可用其(qi)他型(xing)號的(de)奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)來生產(chan),但(dan)是其(qi)每道(dao)(dao)工(gong)(gong)序的(de)變形(xing)量(liang)隨著加(jia)工(gong)(gong)硬(ying)化(hua)程(cheng)度(du)的(de)提高而(er)降低。
如圖4-20所示,旋(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)成(cheng)(cheng)型(xing)所用(yong)的(de)型(xing)芯是(shi)用(yong)木材或(huo)鋼做成(cheng)(cheng)的(de),旋(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)成(cheng)(cheng)型(xing)輥則是(shi)用(yong)淬(cui)火鋼材制成(cheng)(cheng)的(de)。在第一次旋(xuan)(xuan)壓(ya)(ya)成(cheng)(cheng)型(xing)時,壓(ya)(ya)力作用(yong)在整個(ge)坯料上。在其他三次加(jia)(jia)工中(zhong),壞料邊緣(yuan)不進(jin)行旋(xuan)(xuan)壓(ya)(ya),這(zhe)就(jiu)會引起毛坯邊部增(zeng)厚(hou)至(zhi)1.778mm,同(tong)時希望所得(de)到的(de)工件(jian)外形錐形體中(zhong)部的(de)減薄量最大(da),可使壁厚(hou)尺寸達(da)到0.686mm(變形率(lv)為(wei)28%).與此(ci)同(tong)時,工件(jian)表(biao)面積將比(bi)原來增(zeng)加(jia)(jia)40%.由于工件(jian)減薄和面積增(zeng)加(jia)(jia),這(zhe)些急劇的(de)變化會給(gei)加(jia)(jia)工變形帶來極大(da)影響,因此(ci)工件(jian)在加(jia)(jia)工過程中(zhong),必須進(jin)行兩(liang)次退火加(jia)(jia)工工序。
操作程序(xu)如下:
①. 首先在(zai)坯料(liao)(尺(chi)寸(cun)為:厚(hou)度(du)0.94mm;直徑(jing)408.4mm)中(zhong)心部位,開一個(ge)直徑(jing)為6.35mm的中(zhong)心孔(kong),并預沖壓成型;
②. 采(cai)用人工的方法(fa),通過成型輥對旋(xuan)轉的芯棒施(shi)加(jia)壓(ya)力(li),使坯料(liao)凹(ao)深達(da)到76.2mm,旋(xuan)壓(ya)加(jia)工速(su)度為(wei)300r/min;
③. 用第二(er)個層(ceng)狀(zhuang)硬(ying)木型(xing)芯將坯料凹深(shen)處旋壓至127mm,邊部深(shen)度在50.8mm以內(nei);
④. 在1038℃的氫氣(qi)氛中進行(xing)中間退火,然后空(kong)冷,用鋼型芯將坯料凹深旋壓(ya)至177.8mm邊部(bu),深度在25.4mm以(yi)內;
⑤. 在與工序(xu)③相同的條件下退火,用鋼型芯將(jiang)坯料(liao)凹深旋(xuan)壓(ya)至203.2mm,并最后加工成型;
⑥. 在車床上對(dui)工件的(de)頂部和(he)底部進行加工,使喇叭口的(de)高度達(da)到196.86mm;
⑦. 成(cheng)品,上口直徑(jing)101.6mm,下(xia)口直徑(jing) 366.60mm,高196.85mm.
由(you)于400系列不銹(xiu)鋼的(de)(de)延伸性能較差,所(suo)以不適宜(yi)用人(ren)工旋壓的(de)(de)方法成型(xing),特別是當變形劇烈時(shi)更是如此(ci)。另外還要注意,對成型(xing)模具施加(jia)過(guo)大壓力,會引起(qi)加(jia)工表面的(de)(de)磨損,從而導致工件過(guo)早(zao)地減薄(bo)和(he)開裂(lie)。
由于工(gong)具對金屬(shu)的作用,急劇旋(xuan)壓成(cheng)型件(jian)(jian)的表面往(wang)往(wang)比較粗(cu)糙。這(zhe)樣,用400系列不銹鋼(gang)旋(xuan)壓加工(gong)成(cheng)型后(hou)的工(gong)件(jian)(jian),拋光和高精度研磨(mo)的成(cheng)本就顯(xian)得(de)非常(chang)高。因此,在研磨(mo)和拋光之前,須對凹(ao)凸不平(ping)的工(gong)件(jian)(jian)先進行粗(cu)磨(mo),使其表面變得(de)平(ping)滑一些(xie)。

表4-7給(gei)出了人工旋壓時拉伸(shen)(shen)的近似極(ji)限。該表適用于厚度為1.575mm的完全(quan)退(tui)(tui)火(huo)材料。退(tui)(tui)火(huo)后(hou)的二次拉伸(shen)(shen)量(liang)比第一次小8%。零件各部分的拉伸(shen)(shen)量(liang)并(bing)不需要完全(quan)一致,它是根(gen)據(ju)成型變形量(liang)的不同而(er)有(you)變化的。
所有300系列的(de)不銹鋼(gang)(gang)均可采用旋壓(ya)成型(xing)方法,但(dan)是加工硬化較低的(de) 12Cr18Ni9(302)、06Cr19Ni10(304)和 10Cr18Ni12(305)型(xing)鋼(gang)(gang)在(zai)中間退(tui)火(huo)前(qian)的(de)旋壓(ya)加工量比其他(ta)不銹鋼(gang)(gang)大(da)(da)。退(tui)火(huo)后的(de)工件必須經酸洗清除氧化鐵皮,以恢復其光潔的(de)表面。1號(帶鋼(gang)(gang))或2D(薄(bo)拉(la))表面光潔度最(zui)(zui)適(shi)于大(da)(da)變形(xing)旋壓(ya)工藝,因(yin)為此時金(jin)屬(shu)處于最(zui)(zui)軟和無應力狀態,其加工量可達到(dao)最(zui)(zui)大(da)(da)程度。

人工旋壓成型時,一般采(cai)用較(jiao)低(di)的(de)加工速度,圖4-21顯示出加工速度和(he)厚度之間的(de)關系(xi)。因(yin)此,在成型工具的(de)作(zuo)用下,將(jiang)會引起(qi)成型金屬的(de)表面嚴重磨損(sun),同時也會產生(sheng)較(jiao)大加工硬化(hua)。
雖(sui)然0.127mm的(de)薄料(liao)到6.35mm的(de)厚料(liao)都(dou)可以(yi)采用人(ren)工(gong)旋壓(ya)(ya)方法(fa)成(cheng)型,但是一般(ban)情況下(xia),人(ren)工(gong)旋壓(ya)(ya)成(cheng)型時(shi)不銹鋼(gang)原料(liao)的(de)厚度在0.305~3.175mm之間。此時(shi)角部倒圓至少應為(wei)被加(jia)工(gong)金(jin)屬(shu)厚度的(de)5倍。由(you)于彈性(xing)回彈和熱脹冷(leng)縮的(de)影響,芯模(mo)尺寸(cun)和要求的(de)形狀尺寸(cun)必須預留(liu)一定的(de)加(jia)工(gong)余量(liang)。

