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。


  旋壓成(cheng)型(xing)(xing)可以在冷(leng)態(tai)下(xia)進行,也(ye)可以在熱態(tai)下(xia)進行。實(shi)際(ji)上動力旋壓成(cheng)型(xing)(xing)時,由于急劇變(bian)(bian)形本身就會產生很(hen)高的(de)熱量,這就使得旋壓過程由開始的(de)冷(leng)加工逐(zhu)漸變(bian)(bian)為溫加工。


  溫(wen)度(du)高(gao)于788℃的(de)熱(re)旋壓(ya)成型,一般用(yong)(yong)(yong)于加工(gong)厚(hou)(hou)度(du)為4.763~12.7mm的(de)工(gong)件(jian)(jian)。在熱(re)旋壓(ya)過程(cheng)中必(bi)須對(dui)溫(wen)度(du)精確加工(gong)控制,因此用(yong)(yong)(yong)這種方(fang)法旋壓(ya)加工(gong)厚(hou)(hou)度(du)小于6.35mm的(de)工(gong)件(jian)(jian)是比較困難的(de)。對(dui)比較厚(hou)(hou)的(de)不銹(xiu)鋼工(gong)件(jian)(jian)而(er)言,則采用(yong)(yong)(yong)熱(re)旋壓(ya)加工(gong)將(jiang)(jiang)(jiang)和低(di)碳(tan)鋼一樣容(rong)易成型。奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼采用(yong)(yong)(yong)動力(li)旋壓(ya)成型的(de)主要問題是工(gong)件(jian)(jian)邊部(bu)容(rong)易產(chan)生(sheng)裂紋。為了防(fang)止裂紋產(chan)生(sheng),常(chang)常(chang)將(jiang)(jiang)(jiang)坯(pi)料邊緣部(bu)研磨的(de)平滑一些,并留(liu)有較大的(de)切邊余量,這些對(dui)防(fang)止裂紋產(chan)生(sheng)是十分有利的(de)。如果產(chan)生(sheng)邊部(bu)裂紋,一定要將(jiang)(jiang)(jiang)其切除。另外,使工(gong)件(jian)(jian)保持較窄凸緣的(de)方(fang)法也可防(fang)止裂紋和扭曲的(de)產(chan)生(sheng)。


  如果旋壓工件(jian)冷卻后的(de)尺(chi)(chi)寸不(bu)符合要(yao)求(由于彈性(xing)后效和(he)熱(re)膨脹引起),而此時的(de)工件(jian)溫度仍在149℃以上時,可(ke)將其退(tui)火(huo)再進一步旋壓加工至要(yao)求的(de)尺(chi)(chi)寸。


  動(dong)力旋(xuan)壓(ya)(ya)成型(xing)時,工(gong)件將會產生(sheng)(sheng)較大的(de)(de)減薄現象(xiang),如圖4-22所示的(de)(de)某深旋(xuan)壓(ya)(ya)成型(xing)容器,其橫(heng)斷面就(jiu)是如此(ci)。在(zai)一(yi)次旋(xuan)壓(ya)(ya)加工(gong)成型(xing)工(gong)序中(zhong),該容器的(de)(de)厚(hou)(hou)度即由1.905mm減薄至0.660mm.坯料在(zai)普通的(de)(de)沖壓(ya)(ya)機上(shang)沖壓(ya)(ya)成直徑152.4mm、深76.2mm的(de)(de)半成品杯,容器的(de)(de)頂(ding)部要比側(ce)壁厚(hou)(hou)一(yi)些(xie)。雖然邊緣(yuan)的(de)(de)增厚(hou)(hou)現象(xiang)發生(sheng)(sheng)在(zai)沖壓(ya)(ya)成型(xing)過程中(zhong),但是旋(xuan)壓(ya)(ya)成型(xing)時由于該區(qu)域基(ji)本上(shang)未發生(sheng)(sheng)變形,所以比旋(xuan)壓(ya)(ya)處仍然較厚(hou)(hou)。


圖 22.jpg


 動(dong)力旋(xuan)壓成(cheng)型工(gong)(gong)件的(de)(de)表(biao)面(mian)是比(bi)較粗(cu)(cu)糙的(de)(de),因此需要對工(gong)(gong)件進行大量(liang)的(de)(de)精整加工(gong)(gong)使其表(biao)面(mian)光滑(hua)發亮。旋(xuan)壓成(cheng)型工(gong)(gong)件表(biao)面(mian)粗(cu)(cu)糙的(de)(de)原因是由(you)于(yu)壓輥(gun)接觸金屬(shu)轉動(dong)時會在工(gong)(gong)件表(biao)面(mian)上留下螺旋(xuan)形槽(cao)痕。除此缺點(dian)以外(wai),動(dong)力旋(xuan)壓成(cheng)型則(ze)是不銹鋼工(gong)(gong)件成(cheng)型的(de)(de)一種最(zui)佳方法。


1. 潤(run)滑(hua)


 旋壓(ya)成(cheng)型(xing)使用(yong)潤(run)(run)滑(hua)(hua)劑的(de)目的(de)是為了盡可能減少(shao)黏結和工(gong)(gong)具滯動,同時也為旋壓(ya)加(jia)(jia)工(gong)(gong)過程提供冷卻條件。對(dui)于(yu)人工(gong)(gong)旋壓(ya)成(cheng)型(xing)形式(shi),附(fu)著性強的(de)潤(run)(run)滑(hua)(hua)劑最理(li)想。對(dui)于(yu)動力旋壓(ya)成(cheng)型(xing),由于(yu)速度快(kuai),加(jia)(jia)工(gong)(gong)量大,冷卻作用(yong)就(jiu)顯得更為重(zhong)要。通常應(ying)避免使用(yong)含(han)硫(liu)或氯的(de)潤(run)(run)滑(hua)(hua)劑,因為該(gai)潤(run)(run)滑(hua)(hua)劑不易(yi)清洗,而且(qie)對(dui)加(jia)(jia)熱(re)后的(de)不銹鋼表(biao)面(mian)還(huan)會(hui)產生不利影(ying)響。旋壓(ya)用(yong)潤(run)(run)滑(hua)(hua)劑,參見表(biao)4-6。


表 6.jpg


2. 應用(yong)實例


 對于較深的工(gong)件來說,采用動力旋壓成(cheng)型方法是比較合適的。下面(mian)兩例(li)即可說明(ming)這一(yi)點(dian)。


  ①. 圖4-23是(shi)用動力旋(xuan)壓成型(xing)方(fang)法(fa)生產缽的示意圖


圖 23.jpg


  該(gai)坯料面積為(wei)5564.5m㎡,厚(hou)度為(wei)0.889mm,坯料是從具(ju)有2B表面光潔度的10Cr17(430)型(xing)不銹鋼卷板(ban)上剪切下來的。旋壓(ya)加工(gong)一個(ge)缽(bo)需經(jing)四(si)道工(gong)序,其中(zhong)包括兩道預沖壓(ya)工(gong)序、切邊和壓(ya)印標記工(gong)序。


 由于缽邊部和旋壓(ya)模(mo)之間有20°的夾角,因(yin)此用平(ping)板坯料進(jin)行旋壓(ya)時可以一次成(cheng)型。然而如夾角為(wei)15°或更小(xiao)時,則必(bi)須(xu)經過(guo)兩次旋壓(ya)才能旋壓(ya)成(cheng)型為(wei)成(cheng)品。


 過去(qu)曾用深沖方法生(sheng)產缽,而現在(zai)大多用旋(xuan)壓(ya)成型方法生(sheng)產。這是因為(wei)這種工(gong)件的年需求量太低,如果采用深沖成型,則沖切模和(he)沖壓(ya)工(gong)具的成本(ben)較(jiao)高。


 所(suo)用(yong)的(de)(de)工(gong)具是由工(gong)具鋼制作的(de)(de)。坯料在旋壓成型前,必須對表面進行處理。


 a. 成型工序:a.從寬為219.08mm的鋼卷(juan)上,按長(chang)度為219.08mm的定尺長(chang)度下料;


 b. 用一臺60t沖壓機將219.08mm 見方(fang)的坯(pi)料落料成圓形毛(mao)坯(pi),并預沖壓成型;


C. 在一臺自動(dong)(dong)機床上進行動(dong)(dong)力旋壓成(cheng)型;


d. 在另一個缽(bo)進(jin)行自動旋壓(ya)時,對已旋壓(ya)完畢的缽(bo)進(jin)行切(qie)邊和壓(ya)印(yin)。


②. 雞尾酒(jiu)攪(jiao)拌杯(bei)的旋壓成型。


雞尾酒攪拌杯過去曾用五次深沖(chong)和一次整形方法來生產,現在改用一次沖(chong)壓(ya)和整形預成型后再采用旋壓(ya)成型的(de)方法,這樣可降低加工成本。


旋壓成(cheng)型的(de)(de)杯(bei)除其強度(du)較高外(因旋壓中的(de)(de)劇烈冷加工的(de)(de)作用(yong)),成(cheng)型工序還減(jian)少了中間退火工序。


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


 沖(chong)(chong)壓(ya)和(he)旋壓(ya)這兩種成(cheng)型(xing)(xing)方(fang)法所(suo)(suo)用(yong)鋼卷原(yuan)(yuan)料(liao)的(de)厚度和(he)寬度是不同(tong)的(de)。沖(chong)(chong)壓(ya)杯所(suo)(suo)用(yong)的(de)原(yuan)(yuan)料(liao)厚度為(wei)(wei)0.635mm,寬度為(wei)(wei)255.59mm,坯料(liao)直(zhi)徑為(wei)(wei) 252.41mm.旋壓(ya)杯所(suo)(suo)用(yong)的(de)原(yuan)(yuan)料(liao)厚度為(wei)(wei)1.575mm,寬度為(wei)(wei)160.34mm,坯料(liao)直(zhi)徑為(wei)(wei)153.99mm.所(suo)(suo)以僅就原(yuan)(yuan)料(liao)來(lai)說,旋壓(ya)成(cheng)型(xing)(xing)所(suo)(suo)用(yong)原(yuan)(yuan)料(liao)明顯要比沖(chong)(chong)壓(ya)成(cheng)型(xing)(xing)少得多。


 旋(xuan)壓(ya)杯(bei)(bei)制造之所以必須采用(yong)預沖壓(ya)成(cheng)型工序(xu),這是(shi)因為(wei)該杯(bei)(bei)壁與軸線幾(ji)乎(hu)是(shi)平行的(de)。如果杯(bei)(bei)壁傾(qing)斜角(jiao)較(jiao)大(大于15°)時,則可用(yong)旋(xuan)壓(ya)成(cheng)型方法,由平板坯料(liao)一次成(cheng)型為(wei)成(cheng)品。


表 8.jpg


表4-8給出了一(yi)些鋼種旋壓時拉伸的(de)(de)(de)近似極限。該表適(shi)用于(yu)厚度為1.575mm的(de)(de)(de)完(wan)全(quan)(quan)退(tui)火材料。退(tui)火后的(de)(de)(de)二次(ci)拉伸量比第一(yi)次(ci)要小8%,工件各部位的(de)(de)(de)拉伸量并不(bu)需要完(wan)全(quan)(quan)一(yi)致,它是根據成型程度的(de)(de)(de)不(bu)同而變化的(de)(de)(de)。