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(ya)成(cheng)型(xing)可(ke)以在冷態下進(jin)行,也可(ke)以在熱態下進(jin)行。實際上動力旋壓(ya)成(cheng)型(xing)時,由于急劇變(bian)形本身(shen)就(jiu)會產生很高的(de)熱量,這就(jiu)使(shi)得旋壓(ya)過程由開始(shi)的(de)冷加工(gong)(gong)逐漸(jian)變(bian)為溫加工(gong)(gong)。
溫(wen)度(du)高(gao)于788℃的(de)(de)(de)(de)(de)熱旋(xuan)壓成(cheng)型,一(yi)般用于加(jia)工(gong)(gong)厚度(du)為4.763~12.7mm的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)件(jian)。在熱旋(xuan)壓過程(cheng)中(zhong)必(bi)須對(dui)溫(wen)度(du)精(jing)確加(jia)工(gong)(gong)控制,因此用這種方(fang)法(fa)旋(xuan)壓加(jia)工(gong)(gong)厚度(du)小(xiao)于6.35mm的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)件(jian)是比較困(kun)難的(de)(de)(de)(de)(de)。對(dui)比較厚的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)工(gong)(gong)件(jian)而言,則(ze)采用熱旋(xuan)壓加(jia)工(gong)(gong)將(jiang)和低碳鋼(gang)一(yi)樣容(rong)易成(cheng)型。奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)采用動力旋(xuan)壓成(cheng)型的(de)(de)(de)(de)(de)主要問(wen)題(ti)是工(gong)(gong)件(jian)邊部容(rong)易產(chan)生裂紋(wen)(wen)。為了防止(zhi)裂紋(wen)(wen)產(chan)生,常常將(jiang)坯料邊緣部研磨的(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)滑一(yi)些(xie),并留有較大的(de)(de)(de)(de)(de)切邊余量,這些(xie)對(dui)防止(zhi)裂紋(wen)(wen)產(chan)生是十分有利(li)的(de)(de)(de)(de)(de)。如果產(chan)生邊部裂紋(wen)(wen),一(yi)定(ding)要將(jiang)其切除。另外,使工(gong)(gong)件(jian)保(bao)持較窄凸緣的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)法(fa)也可(ke)防止(zhi)裂紋(wen)(wen)和扭曲(qu)的(de)(de)(de)(de)(de)產(chan)生。
如(ru)果(guo)旋(xuan)壓(ya)工(gong)件冷卻(que)后的尺(chi)寸(cun)不(bu)符合(he)要(yao)求(由于彈性(xing)后效(xiao)和(he)熱膨脹引起),而此時的工(gong)件溫度(du)仍在(zai)149℃以上時,可將其退火再進(jin)一步旋(xuan)壓(ya)加工(gong)至要(yao)求的尺(chi)寸(cun)。
動力旋壓(ya)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)型時(shi),工件將會產生較大的(de)(de)減薄現(xian)象,如圖4-22所示的(de)(de)某(mou)深旋壓(ya)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)型容(rong)(rong)器,其(qi)橫斷面就是(shi)如此。在(zai)(zai)一次旋壓(ya)加工成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)型工序中,該容(rong)(rong)器的(de)(de)厚(hou)度(du)即由1.905mm減薄至0.660mm.坯料在(zai)(zai)普通的(de)(de)沖(chong)壓(ya)機(ji)上沖(chong)壓(ya)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)直徑152.4mm、深76.2mm的(de)(de)半成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)品杯,容(rong)(rong)器的(de)(de)頂部要比(bi)側壁厚(hou)一些。雖然(ran)邊(bian)緣的(de)(de)增厚(hou)現(xian)象發生在(zai)(zai)沖(chong)壓(ya)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)型過程(cheng)中,但是(shi)旋壓(ya)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)型時(shi)由于(yu)該區域基本上未發生變形,所以比(bi)旋壓(ya)處仍然(ran)較厚(hou)。

動(dong)力(li)(li)旋(xuan)(xuan)壓(ya)成(cheng)型(xing)工(gong)件的(de)表面(mian)(mian)是(shi)比較(jiao)粗糙的(de),因此需要(yao)對(dui)工(gong)件進行大量(liang)的(de)精整加工(gong)使其表面(mian)(mian)光滑發亮。旋(xuan)(xuan)壓(ya)成(cheng)型(xing)工(gong)件表面(mian)(mian)粗糙的(de)原因是(shi)由于壓(ya)輥接觸金屬轉(zhuan)動(dong)時會在工(gong)件表面(mian)(mian)上留下螺(luo)旋(xuan)(xuan)形(xing)槽痕(hen)。除此缺點以外,動(dong)力(li)(li)旋(xuan)(xuan)壓(ya)成(cheng)型(xing)則是(shi)不銹鋼工(gong)件成(cheng)型(xing)的(de)一種最佳方法(fa)。
1. 潤滑(hua)
旋(xuan)(xuan)(xuan)壓成型使用潤滑劑的目的是為(wei)了盡可能減(jian)少黏結(jie)和工(gong)(gong)具(ju)滯(zhi)動(dong),同(tong)時也(ye)為(wei)旋(xuan)(xuan)(xuan)壓加工(gong)(gong)過程提供冷卻條件。對(dui)于人工(gong)(gong)旋(xuan)(xuan)(xuan)壓成型形式(shi),附(fu)著性強的潤滑劑最理想(xiang)。對(dui)于動(dong)力(li)旋(xuan)(xuan)(xuan)壓成型,由于速度快,加工(gong)(gong)量大,冷卻作用就顯得更為(wei)重要(yao)。通常(chang)應(ying)避免使用含硫或氯的潤滑劑,因為(wei)該潤滑劑不易清洗,而且對(dui)加熱后的不銹鋼(gang)表(biao)面(mian)還會(hui)產生不利影響。旋(xuan)(xuan)(xuan)壓用潤滑劑,參(can)見表(biao)4-6。

2. 應用實例
對于較深的工件來(lai)說(shuo),采用動(dong)力旋壓成型方法是比較合(he)適的。下面兩例即可(ke)說(shuo)明這一點。
①. 圖4-23是用動力旋壓成型方法生產缽(bo)的示(shi)意圖

該坯料(liao)面積(ji)為5564.5m㎡,厚度為0.889mm,坯料(liao)是從具有2B表面光潔度的10Cr17(430)型(xing)不銹鋼(gang)卷板上剪切(qie)下來的。旋壓(ya)加(jia)工(gong)一個缽需經四道工(gong)序(xu),其中包括兩(liang)道預沖壓(ya)工(gong)序(xu)、切(qie)邊和壓(ya)印標記工(gong)序(xu)。
由于缽邊部和(he)旋(xuan)壓模之間(jian)有20°的夾(jia)角,因(yin)此用平(ping)板坯料進(jin)行旋(xuan)壓時可以一(yi)次(ci)成型。然而如夾(jia)角為15°或更小時,則(ze)必須經過兩次(ci)旋(xuan)壓才能旋(xuan)壓成型為成品。
過去曾用(yong)深沖(chong)(chong)方法生產(chan)缽,而(er)現(xian)在(zai)大多用(yong)旋壓成型方法生產(chan)。這是因為這種工(gong)(gong)件的(de)年(nian)需求量太低,如果采(cai)用(yong)深沖(chong)(chong)成型,則沖(chong)(chong)切模和沖(chong)(chong)壓工(gong)(gong)具的(de)成本(ben)較高。
所用的工具是由(you)工具鋼制(zhi)作的。坯料在旋(xuan)壓成(cheng)型前,必須(xu)對表面進行(xing)處理。
a. 成型工序:a.從寬為219.08mm的鋼卷上,按長度(du)為219.08mm的定尺長度(du)下(xia)料(liao);
b. 用一臺60t沖壓機將219.08mm 見方的(de)坯(pi)料落料成圓(yuan)形毛坯(pi),并(bing)預沖壓成型(xing);
C. 在(zai)一臺自動(dong)機床上進行動(dong)力旋(xuan)壓成型;
d. 在另一個缽進行自動旋壓(ya)時,對已旋壓(ya)完畢的缽進行切邊和壓(ya)印。
②. 雞(ji)尾酒攪拌杯的(de)旋壓成(cheng)型(xing)。
雞尾酒攪拌(ban)杯過去曾用五次深沖和(he)一次整形方(fang)法來(lai)生產,現在改用一次沖壓(ya)和(he)整形預(yu)成型后再采(cai)用旋(xuan)壓(ya)成型的方(fang)法,這樣可(ke)降低(di)加工(gong)成本。
旋壓成型(xing)的(de)杯除其強度較(jiao)高外(因旋壓中的(de)劇(ju)烈冷加(jia)工的(de)作(zuo)用(yong)),成型(xing)工序(xu)還減少了中間退火(huo)工序(xu)。
當這種杯子用12Cr18Ni9(302不銹(xiu)鋼)沖壓而成時,表面具有2B光潔度。
沖壓(ya)(ya)和旋壓(ya)(ya)這兩種成(cheng)型(xing)方法所(suo)(suo)(suo)用(yong)鋼卷(juan)原(yuan)料(liao)的厚(hou)度(du)(du)和寬度(du)(du)是不同的。沖壓(ya)(ya)杯(bei)所(suo)(suo)(suo)用(yong)的原(yuan)料(liao)厚(hou)度(du)(du)為0.635mm,寬度(du)(du)為255.59mm,坯料(liao)直徑為 252.41mm.旋壓(ya)(ya)杯(bei)所(suo)(suo)(suo)用(yong)的原(yuan)料(liao)厚(hou)度(du)(du)為1.575mm,寬度(du)(du)為160.34mm,坯料(liao)直徑為153.99mm.所(suo)(suo)(suo)以僅就原(yuan)料(liao)來說,旋壓(ya)(ya)成(cheng)型(xing)所(suo)(suo)(suo)用(yong)原(yuan)料(liao)明顯要(yao)比沖壓(ya)(ya)成(cheng)型(xing)少得(de)多。
旋(xuan)壓杯制(zhi)造之所以必須采用預沖壓成(cheng)型工(gong)序,這是因為(wei)該(gai)杯壁(bi)與軸線(xian)幾乎(hu)是平(ping)行的。如果杯壁(bi)傾斜角較大(大于(yu)15°)時,則可(ke)用旋(xuan)壓成(cheng)型方法,由平(ping)板坯料一次成(cheng)型為(wei)成(cheng)品。

表4-8給(gei)出了一(yi)(yi)些鋼種旋(xuan)壓時(shi)拉伸(shen)的(de)近似極限。該表適用(yong)于厚(hou)度(du)為1.575mm的(de)完(wan)全(quan)退火(huo)材料。退火(huo)后的(de)二次拉伸(shen)量比第一(yi)(yi)次要小8%,工(gong)件(jian)各部位的(de)拉伸(shen)量并(bing)不需要完(wan)全(quan)一(yi)(yi)致,它是(shi)根據成(cheng)型程度(du)的(de)不同而變化的(de)。

