影響不銹鋼成型性的主要因素包括屈服強度、抗拉強度、延伸率以及加工硬化,除此之外,不(bu)銹鋼的化學成分也是影響其成型的重要因素之一。
1. 加工(gong)硬化
不銹鋼(gang)(gang)的加工硬化率(lv)(系數)是影響(xiang)成型性能的另(ling)一重(zhong)要(yao)因素。如果某種鋼(gang)(gang)具有高(gao)的加工硬化率(lv),則(ze)它就需(xu)要(yao)較(jiao)大的成型力,這(zhe)將不可避免地(di)造成工具和(he)沖模的較(jiao)大、較(jiao)快的磨損。
如加(jia)工硬化系數降(jiang)(jiang)低(di),則(ze)會使均勻(yun)應(ying)變、變形力及最(zui)大負荷下的應(ying)力都隨之而降(jiang)(jiang)低(di),這些因素的互(hu)相影響,又會最(zui)終導致成型(xing)性能的下降(jiang)(jiang)。最(zui)佳成型(xing)性能是低(di)的加(jia)工硬化率和所(suo)能得到(dao)的最(zui)長模具使用壽(shou)命相互(hu)矛盾(dun)因素的統一,但在同一種鋼上,這兩(liang)者是不可(ke)兼顧的。
2. 彈性(回彈)
沖壓成型(xing)時的第二個重要因素是(shi)彈性(xing)(xing)效應,即某(mou)(mou)種金屬在成型(xing)后(hou)的彈性(xing)(xing)回(hui)復。人們(men)希望彈性(xing)(xing)效應最(zui)小為好。當某(mou)(mou)種金屬在塑性(xing)(xing)區變形(xing)時,如(ru)成型(xing)應力消除后(hou),會(hui)出現一(yi)條平行于拉(la)伸(shen)曲線(xian)(xian)的彈性(xing)(xing)部分的直線(xian)(xian),這(zhe)就是(shi)彈性(xing)(xing)回(hui)復線(xian)(xian)。降低屈服應力會(hui)導致彈性(xing)(xing)后(hou)效值(zhi)下(xia)降,而增加加工硬(ying)化(hua)系數則(ze)會(hui)使(shi)彈性(xing)(xing)后(hou)效值(zhi)提高。
回彈可以通過減小(xiao)彎(wan)曲半徑或者少量的過彎(wan)曲來控制。
3. 彎曲半(ban)徑
對于(yu)任何(he)金屬,成(cheng)型(xing)而沒有開(kai)裂(lie)的(de)(de)(de)最小的(de)(de)(de)半徑稱(cheng)為最小彎(wan)曲(qu)(qu)半徑。最小彎(wan)曲(qu)(qu)半徑可以按(an)照鋼(gang)(gang)(gang)板(ban)或(huo)鋼(gang)(gang)(gang)帶厚度的(de)(de)(de)增加按(an)比例增加。對于(yu)大(da)多數軟金屬或(huo)者塑性鋼(gang)(gang)(gang)來說,如退(tui)火后的(de)(de)(de)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang),零(ling)半徑彎(wan)曲(qu)(qu)(對折(zhe))成(cheng)型(xing)是可能的(de)(de)(de)。當接(jie)觸處180°彎(wan)曲(qu)(qu),沿著兩張(zhang)鋼(gang)(gang)(gang)板(ban)的(de)(de)(de)邊(bian)部(bu)成(cheng)型(xing)一個(ge)聯合結合部(bu)。所用(yong)的(de)(de)(de)彎(wan)曲(qu)(qu)工具邊(bian)緣必須是圓(yuan)滑而不是尖銳的(de)(de)(de),否則在成(cheng)型(xing)時會割傷鋼(gang)(gang)(gang)板(ban)。
通常,對于退火材料,彎曲半徑(R)等于材料厚度(δ)時,能滿足大部分工程需要。冷加工材料,需要較大的彎曲半徑,如1/4H材料的彎曲半徑R=(1~1.5)δ,3/4H材料彎曲半徑R=(3~6)δ。彎曲半徑的選擇必須考慮鋼種的等級,如雙相不(bu)銹鋼就需要較大的半徑。
4. 冷成型性的改(gai)善(shan)
提高(gao)不(bu)銹鋼(gang)成(cheng)型(xing)性(xing)(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)最(zui)(zui)佳辦法(fa)是降低(di)屈(qu)服應力。利用提高(gao)最(zui)(zui)大均勻應變(bian)的(de)(de)方(fang)法(fa)將(jiang)會(hui)改善成(cheng)型(xing)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。此外,彈(dan)(dan)性(xing)(xing)效(xiao)應的(de)(de)附(fu)加(jia)影響(xiang)(xiang)將(jiang)會(hui)被削弱而工(gong)具壽命不(bu)受影響(xiang)(xiang)。同時,加(jia)工(gong)硬(ying)化率(系數)的(de)(de)增加(jia)也(ye)可(ke)改善成(cheng)型(xing)性(xing)(xing)能(neng)(neng),但卻會(hui)帶(dai)來加(jia)劇(ju)彈(dan)(dan)性(xing)(xing)效(xiao)應和縮短工(gong)具使用壽命的(de)(de)不(bu)利影響(xiang)(xiang)。
拉伸性(xing)(xing)(xing)能(neng)變化(hua)對不(bu)銹鋼成型(xing)性(xing)(xing)(xing)能(neng)的(de)(de)影響是確定無疑的(de)(de)。為了應(ying)用這(zhe)一常識,我們必(bi)須找(zhao)出(chu)改變和(he)控制(zhi)拉伸性(xing)(xing)(xing)能(neng)的(de)(de)方法(fa)。然(ran)后(hou),對這(zhe)些性(xing)(xing)(xing)能(neng)指標加(jia)(jia)以修(xiu)正(zheng),則(ze)可使一些特殊(shu)零(ling)件具有最佳(jia)的(de)(de)成型(xing)性(xing)(xing)(xing)能(neng)和(he)加(jia)(jia)工性(xing)(xing)(xing)能(neng)。化(hua)學成分和(he)生產工藝(yi)的(de)(de)微小變化(hua),均可在(zai)很大程度上改變不(bu)銹鋼的(de)(de)力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)。
如果(guo)其他性(xing)能保持不變(bian),要想(xiang)降低屈服應力則應提高(gao)最大均勻應變(bian),這(zhe)樣也就降低了成型(xing)(xing)性(xing)因數(改善了成型(xing)(xing)性(xing)能)。
改變化(hua)學成(cheng)(cheng)分可以改變屈服應力。但是,為降低屈服應力而(er)改變某一(yi)鋼(gang)種(zhong)中某一(yi)化(hua)學成(cheng)(cheng)分,這(zhe)將(jiang)超出該(gai)鋼(gang)種(zhong)所(suo)(suo)規定的(de)化(hua)學成(cheng)(cheng)分范圍。但是,改變在某一(yi)鋼(gang)種(zhong)所(suo)(suo)規定的(de)成(cheng)(cheng)分,而(er)又不使(shi)其他(ta)性能有明(ming)顯(xian)變化(hua),這(zhe)正是我們所(suo)(suo)希(xi)望的(de)。


常用不銹鋼對各種成型方(fang)式的(de)適應性,見表4-2。

