在人(ren)工(gong)(gong)(gong)旋壓(ya)(ya)成(cheng)(cheng)型過程(cheng)(cheng)中,產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)減(jian)(jian)薄(bo)量(liang)(liang)與成(cheng)(cheng)型變形(xing)量(liang)(liang)有關。人(ren)工(gong)(gong)(gong)旋壓(ya)(ya)件的(de)斷面減(jian)(jian)薄(bo)至如圖4-20所示(shi)的(de)那種程(cheng)(cheng)度(du)時(shi),工(gong)(gong)(gong)件常會產(chan)生(sheng)(sheng)開裂現象。其(qi)原因是由(you)于加(jia)工(gong)(gong)(gong)量(liang)(liang)過大(da),而且中心區的(de)加(jia)工(gong)(gong)(gong)硬化(hua)程(cheng)(cheng)度(du)超過材(cai)料的(de)承受能力,因而導致(zhi)工(gong)(gong)(gong)件開裂。如果在旋壓(ya)(ya)成(cheng)(cheng)型之前(qian),工(gong)(gong)(gong)件在沖壓(ya)(ya)機上沖壓(ya)(ya)成(cheng)(cheng)類(lei)似半球形(xing)杯體(ti)再旋壓(ya)(ya)出變化(hua)劇(ju)烈的(de)喇叭形(xing)寬邊(見圖4-20),旋壓(ya)(ya)會容易一些。

下面介紹10Cr18Ni12(305)型不銹(xiu)鋼的旋壓成型。
材質為(wei)10Cr18Ni12(305)型(xing)(xing)(xing)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)錐形體的(de)4次人(ren)工旋壓(ya)成(cheng)型(xing)(xing)(xing),如圖4-20所示。直徑(jing)為(wei)366.6mm的(de)錐形體是經(jing)一道(dao)預(yu)沖壓(ya)成(cheng)型(xing)(xing)(xing)和4道(dao)人(ren)工旋壓(ya)成(cheng)型(xing)(xing)(xing)而(er)完成(cheng)的(de)。該工件(jian)所使用(yong)的(de)坯料厚(hou)度(du)為(wei)0.940mm、直徑(jing)為(wei)406.4mm的(de)10Cr18Ni12(305)型(xing)(xing)(xing)不(bu)銹(xiu)鋼(gang),這(zhe)種不(bu)銹(xiu)鋼(gang)坯料可(ke)具有2D(薄板(ban))表面(mian)或1號(hao)(帶鋼(gang))表面(mian)光潔度(du)。該工件(jian)也可(ke)用(yong)其他型(xing)(xing)(xing)號(hao)的(de)奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)來生產,但是其每道(dao)工序的(de)變(bian)形量(liang)隨著加工硬化程度(du)的(de)提高而(er)降(jiang)低(di)。
如(ru)圖4-20所(suo)示,旋壓(ya)成(cheng)型(xing)所(suo)用的型(xing)芯是用木材(cai)或鋼做成(cheng)的,旋壓(ya)成(cheng)型(xing)輥則是用淬(cui)火鋼材(cai)制成(cheng)的。在第一次旋壓(ya)成(cheng)型(xing)時,壓(ya)力作用在整(zheng)個坯料上。在其(qi)他三次加工(gong)(gong)中(zhong),壞料邊緣不進(jin)行(xing)旋壓(ya),這就(jiu)會引(yin)起毛坯邊部增厚至1.778mm,同(tong)時希望所(suo)得到的工(gong)(gong)件(jian)外(wai)形(xing)錐形(xing)體中(zhong)部的減(jian)薄量最大,可(ke)使(shi)壁厚尺寸達到0.686mm(變(bian)(bian)(bian)形(xing)率為28%).與此(ci)同(tong)時,工(gong)(gong)件(jian)表面(mian)積(ji)將(jiang)比原(yuan)來(lai)增加40%.由于工(gong)(gong)件(jian)減(jian)薄和面(mian)積(ji)增加,這些急劇的變(bian)(bian)(bian)化會給加工(gong)(gong)變(bian)(bian)(bian)形(xing)帶(dai)來(lai)極大影(ying)響,因此(ci)工(gong)(gong)件(jian)在加工(gong)(gong)過程(cheng)中(zhong),必須進(jin)行(xing)兩(liang)次退(tui)火加工(gong)(gong)工(gong)(gong)序。
操作(zuo)程序如下:
①. 首先在坯料(尺(chi)寸(cun)為(wei):厚度(du)0.94mm;直(zhi)徑408.4mm)中心(xin)部位,開(kai)一個直(zhi)徑為(wei)6.35mm的(de)中心(xin)孔(kong),并預(yu)沖壓(ya)成型(xing);
②. 采用人工(gong)的方法,通過(guo)成(cheng)型(xing)輥(gun)對旋(xuan)轉的芯棒施(shi)加壓力,使(shi)坯料凹深(shen)達到76.2mm,旋(xuan)壓加工(gong)速度為(wei)300r/min;
③. 用第二個層狀(zhuang)硬木型芯(xin)將坯料凹深(shen)處旋(xuan)壓至127mm,邊部深(shen)度在50.8mm以(yi)內;
④. 在1038℃的氫氣氛中(zhong)進行(xing)中(zhong)間退火,然后空冷,用鋼型芯將(jiang)坯(pi)料凹深(shen)旋壓(ya)至177.8mm邊部,深(shen)度(du)在25.4mm以(yi)內;
⑤. 在與工序③相(xiang)同的條件下退火,用鋼(gang)型(xing)芯將坯料凹(ao)深旋(xuan)壓至203.2mm,并最后加工成型(xing);
⑥. 在車床上對工件(jian)的(de)頂部和底部進行加工,使喇叭口的(de)高度達到(dao)196.86mm;
⑦. 成品,上口直徑(jing)101.6mm,下(xia)口直徑(jing) 366.60mm,高196.85mm.
由于400系(xi)列不銹(xiu)鋼的延伸性(xing)能(neng)較差,所以(yi)不適宜用人工旋壓的方法成型,特別是(shi)當變形劇(ju)烈時(shi)更是(shi)如此。另外還(huan)要注意,對成型模具施加過(guo)大壓力(li),會引起加工表面的磨損,從而導致(zhi)工件(jian)過(guo)早地減(jian)薄和開裂。
由于工(gong)具對(dui)金屬的(de)作用(yong),急劇旋壓成(cheng)型(xing)件的(de)表(biao)面(mian)往往比較粗糙。這樣,用(yong)400系列不(bu)銹鋼旋壓加工(gong)成(cheng)型(xing)后(hou)的(de)工(gong)件,拋光(guang)和高精度研磨(mo)的(de)成(cheng)本就(jiu)顯得非(fei)常高。因(yin)此,在研磨(mo)和拋光(guang)之前,須對(dui)凹(ao)凸(tu)不(bu)平的(de)工(gong)件先進(jin)行(xing)粗磨(mo),使(shi)其表(biao)面(mian)變得平滑一(yi)些。

表4-7給出了(le)人工(gong)旋壓(ya)時拉伸(shen)的(de)近似極限(xian)。該表適用于(yu)厚(hou)度(du)為1.575mm的(de)完全退火材料。退火后的(de)二(er)次拉伸(shen)量(liang)比第一(yi)次小(xiao)8%。零件各部分的(de)拉伸(shen)量(liang)并不需要完全一(yi)致(zhi),它是根據成型變(bian)(bian)形量(liang)的(de)不同而有(you)變(bian)(bian)化的(de)。
所有300系列(lie)的(de)(de)不銹鋼(gang)(gang)(gang)均(jun)可采用旋壓成型方法,但是(shi)加(jia)(jia)工(gong)(gong)硬化(hua)較低(di)的(de)(de) 12Cr18Ni9(302)、06Cr19Ni10(304)和(he) 10Cr18Ni12(305)型鋼(gang)(gang)(gang)在中間退(tui)火(huo)前的(de)(de)旋壓加(jia)(jia)工(gong)(gong)量(liang)比其(qi)他不銹鋼(gang)(gang)(gang)大(da)。退(tui)火(huo)后的(de)(de)工(gong)(gong)件必須經酸洗(xi)清除氧化(hua)鐵(tie)皮(pi),以恢復其(qi)光潔(jie)的(de)(de)表(biao)面。1號(hao)(帶鋼(gang)(gang)(gang))或2D(薄拉)表(biao)面光潔(jie)度最(zui)適于大(da)變形(xing)旋壓工(gong)(gong)藝(yi),因為此時金屬處于最(zui)軟和(he)無應(ying)力狀態,其(qi)加(jia)(jia)工(gong)(gong)量(liang)可達到(dao)最(zui)大(da)程度。

人工(gong)旋壓成型(xing)時,一般采用較(jiao)低的加工(gong)速(su)度,圖4-21顯(xian)示出加工(gong)速(su)度和厚度之(zhi)間的關系。因此,在成型(xing)工(gong)具的作用下,將會引起(qi)成型(xing)金屬的表面嚴重磨損,同(tong)時也會產生較(jiao)大加工(gong)硬化。
雖然0.127mm的(de)(de)薄料到6.35mm的(de)(de)厚(hou)料都可以采用人(ren)工(gong)旋壓方法成型(xing),但是(shi)一(yi)般情況下,人(ren)工(gong)旋壓成型(xing)時不銹(xiu)鋼原料的(de)(de)厚(hou)度在0.305~3.175mm之間。此時角(jiao)部(bu)倒(dao)圓至少(shao)應(ying)為被(bei)加(jia)工(gong)金屬厚(hou)度的(de)(de)5倍(bei)。由(you)于(yu)彈(dan)性(xing)回彈(dan)和熱脹冷縮的(de)(de)影響,芯模尺(chi)寸(cun)和要求的(de)(de)形狀尺(chi)寸(cun)必須預留一(yi)定的(de)(de)加(jia)工(gong)余量。

