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(gang)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(xing)可以在冷(leng)態(tai)下(xia)進行(xing),也可以在熱態(tai)下(xia)進行(xing)。實際上動力旋壓成型(xing)時,由于急劇(ju)變形(xing)本身就(jiu)會產生(sheng)很高的(de)(de)熱量(liang),這就(jiu)使得旋壓過程由開始的(de)(de)冷(leng)加(jia)工逐漸(jian)變為溫加(jia)工。


  溫度(du)高于788℃的(de)(de)(de)熱旋(xuan)(xuan)壓(ya)成(cheng)(cheng)型,一般用(yong)于加(jia)工(gong)厚度(du)為4.763~12.7mm的(de)(de)(de)工(gong)件(jian)(jian)(jian)。在(zai)熱旋(xuan)(xuan)壓(ya)過程中(zhong)必(bi)須對(dui)溫度(du)精確(que)加(jia)工(gong)控制,因此用(yong)這(zhe)(zhe)種方法旋(xuan)(xuan)壓(ya)加(jia)工(gong)厚度(du)小(xiao)于6.35mm的(de)(de)(de)工(gong)件(jian)(jian)(jian)是比較困難的(de)(de)(de)。對(dui)比較厚的(de)(de)(de)不銹(xiu)鋼(gang)工(gong)件(jian)(jian)(jian)而言,則采(cai)用(yong)熱旋(xuan)(xuan)壓(ya)加(jia)工(gong)將和(he)低碳(tan)鋼(gang)一樣容(rong)易成(cheng)(cheng)型。奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)采(cai)用(yong)動力旋(xuan)(xuan)壓(ya)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)主要問題是工(gong)件(jian)(jian)(jian)邊(bian)部(bu)容(rong)易產(chan)生(sheng)裂(lie)紋(wen)(wen)(wen)。為了防止(zhi)(zhi)裂(lie)紋(wen)(wen)(wen)產(chan)生(sheng),常(chang)常(chang)將坯(pi)料邊(bian)緣部(bu)研磨的(de)(de)(de)平(ping)滑一些,并留有(you)較大的(de)(de)(de)切邊(bian)余(yu)量,這(zhe)(zhe)些對(dui)防止(zhi)(zhi)裂(lie)紋(wen)(wen)(wen)產(chan)生(sheng)是十分有(you)利的(de)(de)(de)。如果產(chan)生(sheng)邊(bian)部(bu)裂(lie)紋(wen)(wen)(wen),一定要將其切除。另外,使工(gong)件(jian)(jian)(jian)保持較窄(zhai)凸緣的(de)(de)(de)方法也可防止(zhi)(zhi)裂(lie)紋(wen)(wen)(wen)和(he)扭曲的(de)(de)(de)產(chan)生(sheng)。


  如(ru)果旋壓工(gong)件冷卻后的(de)尺(chi)寸不符合要求(由于彈性后效和熱(re)膨脹引起),而此時的(de)工(gong)件溫度仍在149℃以(yi)上時,可(ke)將其退(tui)火再進(jin)一步旋壓加工(gong)至要求的(de)尺(chi)寸。


  動力旋壓(ya)(ya)(ya)成型(xing)時(shi)(shi),工件將(jiang)會產生較大的(de)(de)(de)減薄(bo)現象,如(ru)(ru)圖4-22所示的(de)(de)(de)某深旋壓(ya)(ya)(ya)成型(xing)容(rong)(rong)器,其橫斷面就是如(ru)(ru)此。在(zai)一次旋壓(ya)(ya)(ya)加工成型(xing)工序中,該容(rong)(rong)器的(de)(de)(de)厚度(du)即(ji)由1.905mm減薄(bo)至0.660mm.坯料在(zai)普通的(de)(de)(de)沖(chong)壓(ya)(ya)(ya)機(ji)上沖(chong)壓(ya)(ya)(ya)成直徑(jing)152.4mm、深76.2mm的(de)(de)(de)半成品杯,容(rong)(rong)器的(de)(de)(de)頂部要比側壁厚一些(xie)。雖然(ran)邊(bian)緣(yuan)的(de)(de)(de)增(zeng)厚現象發(fa)(fa)生在(zai)沖(chong)壓(ya)(ya)(ya)成型(xing)過(guo)程中,但是旋壓(ya)(ya)(ya)成型(xing)時(shi)(shi)由于(yu)該區域基本上未發(fa)(fa)生變形,所以(yi)比旋壓(ya)(ya)(ya)處仍然(ran)較厚。


圖 22.jpg


 動力旋壓(ya)成型工(gong)件(jian)的表面(mian)是(shi)比較(jiao)粗(cu)(cu)糙的,因此需(xu)要對工(gong)件(jian)進(jin)行大量的精整加(jia)工(gong)使其表面(mian)光滑(hua)發亮。旋壓(ya)成型工(gong)件(jian)表面(mian)粗(cu)(cu)糙的原因是(shi)由(you)于(yu)壓(ya)輥接觸金屬轉動時會(hui)在工(gong)件(jian)表面(mian)上留下螺旋形槽(cao)痕。除此缺點以外,動力旋壓(ya)成型則是(shi)不(bu)銹鋼工(gong)件(jian)成型的一種最佳(jia)方法。


1. 潤滑(hua)


 旋(xuan)壓成型(xing)使用(yong)潤(run)滑劑的(de)目的(de)是為了(le)盡可能減少黏結和工(gong)具滯動,同時也為旋(xuan)壓加(jia)工(gong)過程提供冷(leng)卻條件(jian)。對(dui)于(yu)人工(gong)旋(xuan)壓成型(xing)形式,附(fu)著(zhu)性強的(de)潤(run)滑劑最理想。對(dui)于(yu)動力(li)旋(xuan)壓成型(xing),由于(yu)速度快(kuai),加(jia)工(gong)量大,冷(leng)卻作用(yong)就顯得更為重要。通常應(ying)避(bi)免使用(yong)含硫或氯的(de)潤(run)滑劑,因為該潤(run)滑劑不易(yi)清洗(xi),而且對(dui)加(jia)熱后的(de)不銹鋼表面還會(hui)產生不利(li)影響。旋(xuan)壓用(yong)潤(run)滑劑,參見(jian)表4-6。


表 6.jpg


2. 應用實例


 對(dui)于較深的工件來說,采用動力旋(xuan)壓成(cheng)型方法是比(bi)較合適的。下(xia)面兩例即可說明這一點。


  ①. 圖4-23是用動力旋壓成型方法生產缽(bo)的示意圖


圖 23.jpg


  該坯料面積為5564.5m㎡,厚(hou)度為0.889mm,坯料是從具有2B表(biao)面光潔度的10Cr17(430)型不銹鋼卷板(ban)上剪(jian)切下來(lai)的。旋壓加(jia)工一個缽需經四道工序,其中包括兩(liang)道預沖(chong)壓工序、切邊和(he)壓印標記工序。


 由于缽邊部和(he)旋(xuan)(xuan)壓模之間有20°的(de)夾角(jiao),因此用平板坯料進行旋(xuan)(xuan)壓時可(ke)以(yi)一次成型。然而如夾角(jiao)為(wei)15°或(huo)更小時,則必須經(jing)過兩(liang)次旋(xuan)(xuan)壓才能旋(xuan)(xuan)壓成型為(wei)成品。


 過去曾(ceng)用(yong)深沖方法生產缽,而(er)現在大多用(yong)旋壓(ya)成(cheng)型方法生產。這(zhe)是因(yin)為這(zhe)種工件的年需(xu)求(qiu)量太(tai)低,如果采用(yong)深沖成(cheng)型,則沖切模和沖壓(ya)工具的成(cheng)本(ben)較高。


 所(suo)用的(de)工具是由工具鋼制作的(de)。坯料在(zai)旋壓成型(xing)前(qian),必(bi)須對表面進行(xing)處理。


 a. 成型工序(xu):a.從寬為(wei)219.08mm的(de)(de)鋼卷上,按長(chang)度(du)為(wei)219.08mm的(de)(de)定尺長(chang)度(du)下料;


 b. 用一臺60t沖(chong)壓(ya)機將219.08mm 見方(fang)的坯(pi)料(liao)落料(liao)成圓形毛坯(pi),并(bing)預沖(chong)壓(ya)成型(xing);


C. 在(zai)一臺自動(dong)機(ji)床上進行(xing)動(dong)力旋壓成型;


d. 在另一個缽進(jin)行自動旋壓時,對已(yi)旋壓完畢的缽進(jin)行切邊和壓印。


②. 雞尾酒攪(jiao)拌杯的旋壓成型。


雞(ji)尾酒攪拌杯過去(qu)曾用五次深(shen)沖和一(yi)次整(zheng)形方法(fa)來生產,現在(zai)改用一(yi)次沖壓和整(zheng)形預成型(xing)(xing)后再采用旋壓成型(xing)(xing)的方法(fa),這(zhe)樣可(ke)降低加(jia)工成本(ben)。


旋(xuan)壓成型的(de)杯除其(qi)強度較高外(wai)(因旋(xuan)壓中的(de)劇(ju)烈(lie)冷加工(gong)的(de)作用),成型工(gong)序(xu)還減少了中間退火(huo)工(gong)序(xu)。


當這種杯子用12Cr18Ni9(302不銹鋼(gang))沖壓而成時,表面具有2B光潔度。


 沖壓(ya)和旋壓(ya)這兩種成型方法所(suo)用(yong)鋼卷(juan)原(yuan)料(liao)的(de)厚度和寬度是不(bu)同的(de)。沖壓(ya)杯(bei)所(suo)用(yong)的(de)原(yuan)料(liao)厚度為(wei)(wei)0.635mm,寬度為(wei)(wei)255.59mm,坯(pi)料(liao)直(zhi)徑為(wei)(wei) 252.41mm.旋壓(ya)杯(bei)所(suo)用(yong)的(de)原(yuan)料(liao)厚度為(wei)(wei)1.575mm,寬度為(wei)(wei)160.34mm,坯(pi)料(liao)直(zhi)徑為(wei)(wei)153.99mm.所(suo)以僅就原(yuan)料(liao)來說,旋壓(ya)成型所(suo)用(yong)原(yuan)料(liao)明(ming)顯要(yao)比沖壓(ya)成型少(shao)得多。


 旋壓(ya)杯制造之所以必須采用預沖壓(ya)成(cheng)型工序,這是因為該杯壁與(yu)軸線幾乎是平行的。如果杯壁傾(qing)斜角(jiao)較大(大于15°)時,則可用旋壓(ya)成(cheng)型方法,由平板坯料一次成(cheng)型為成(cheng)品。


表 8.jpg


表4-8給出了(le)一些(xie)鋼種旋壓(ya)時拉(la)(la)伸的近似極限。該表適用于厚度(du)為1.575mm的完全退(tui)火(huo)材料。退(tui)火(huo)后(hou)的二次(ci)(ci)拉(la)(la)伸量(liang)比第一次(ci)(ci)要(yao)小8%,工件各部位的拉(la)(la)伸量(liang)并不(bu)需要(yao)完全一致,它(ta)是根據成(cheng)型程(cheng)度(du)的不(bu)同而(er)變(bian)化的。