沖壓成型技術就是采用沖床和模具來加工成型所需產品的形狀,國內的不銹鋼沖壓成型生產常見于不(bu)銹(xiu)鋼(gang)廚具生產企業的不銹鋼鍋、盆需要的深沖壓成型,廚具的手柄所需要沖壓、折彎、拍扁等成型。成型用的沖床可以是機械傳動的,也可以是液壓傳動的。但是,深沖壓成型時最好還是使用液壓傳動的,因為在沖程全長上液壓沖床都能提供滿載壓力。


 絕大多數(shu)傳(chuan)統的(de)(de)成(cheng)型(xing)技術,都可用于不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)沖(chong)壓(ya)成(cheng)型(xing),但因為不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)沖(chong)壓(ya)成(cheng)型(xing)所需要的(de)(de)力(li)要比沖(chong)壓(ya)低(di)碳(tan)鋼(gang)所需的(de)(de)力(li)大60%以上,所以用于不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)成(cheng)型(xing)的(de)(de)沖(chong)床機架應(ying)能承受更(geng)大的(de)(de)沖(chong)擊力(li)。另一方(fang)面(mian),解(jie)決成(cheng)型(xing)過程的(de)(de)擦(ca)劃(hua)(hua)傷問題是不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)成(cheng)型(xing)的(de)(de)關鍵,這(zhe)是因為在沖(chong)壓(ya)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)時(shi),所產生的(de)(de)高(gao)摩擦(ca)力(li)和高(gao)溫會造成(cheng)工件(jian)表面(mian)的(de)(de)擦(ca)劃(hua)(hua)傷。常用的(de)(de)肥(fei)皂(zao)液或乳化液的(de)(de)潤滑效果都不(bu)(bu)(bu)理想,應(ying)使(shi)用專用的(de)(de)沖(chong)壓(ya)潤滑油(you)或含有(you)特(te)高(gao)壓(ya)成(cheng)型(xing)添加劑的(de)(de)潤滑油(you),但因為這(zhe)種特(te)高(gao)壓(ya)成(cheng)型(xing)添加劑會對不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)表面(mian)造成(cheng)腐蝕,所以在沖(chong)壓(ya)成(cheng)型(xing)后(hou)必須立即(ji)將(jiang)工件(jian)表面(mian)的(de)(de)油(you)跡清除掉(diao)。


 由(you)于沖(chong)壓(ya)用(yong)價格模具加工成本(ben)很高,沖(chong)壓(ya)用(yong)設備昂貴,所以(yi)只有(you)在大批(pi)量加工生產時才(cai)采(cai)用(yong)沖(chong)壓(ya)成型(xing)的技術。



1. 沖壓機械(xie)


 用于不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼深沖(chong)(chong)(chong)(chong)成型(xing)(xing)的(de)沖(chong)(chong)(chong)(chong)壓(ya)(ya)機(ji)和低碳鋼深沖(chong)(chong)(chong)(chong)成型(xing)(xing)相比,僅在電(dian)機(ji)功率(lv)和機(ji)器(qi)剛度(du)(du)方面(mian)(mian)有(you)所不(bu)(bu)同。這(zhe)是(shi)因(yin)為不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼一(yi)方面(mian)(mian)加(jia)工硬(ying)化(hua)速度(du)(du)高,另一(yi)方面(mian)(mian)具有(you)較高的(de)強(qiang)度(du)(du),這(zhe)樣不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼深沖(chong)(chong)(chong)(chong)壓(ya)(ya)成型(xing)(xing)所用的(de)沖(chong)(chong)(chong)(chong)壓(ya)(ya)機(ji)常常要(yao)(yao)承受(shou)滿負荷以上的(de)沖(chong)(chong)(chong)(chong)壓(ya)(ya)力(li),這(zhe)就要(yao)(yao)求沖(chong)(chong)(chong)(chong)壓(ya)(ya)機(ji)必(bi)須有(you)足夠(gou)的(de)剛度(du)(du)和沖(chong)(chong)(chong)(chong)壓(ya)(ya)力(li)。


 前(qian)面已經提(ti)到(dao),不銹(xiu)(xiu)鋼沖(chong)(chong)壓(ya)(ya)成型所(suo)(suo)用(yong)的(de)設(she)備(bei)類型和(he)低碳鋼相同(tong)。盡管所(suo)(suo)有(you)不銹(xiu)(xiu)鋼的(de)強(qiang)度(du)和(he)延伸率都(dou)不相同(tong),但是(shi)它(ta)們成型所(suo)(suo)需的(de)力量都(dou)比(bi)碳素鋼大(da)。一般來說,沖(chong)(chong)壓(ya)(ya)不銹(xiu)(xiu)鋼設(she)備(bei)的(de)沖(chong)(chong)壓(ya)(ya)力應(ying)比(bi)加工同(tong)等尺寸的(de)低碳鋼所(suo)(suo)需的(de)壓(ya)(ya)力要大(da)60%以上。此外,沖(chong)(chong)壓(ya)(ya)設(she)備(bei)的(de)機身應(ying)該(gai)是(shi)非常堅(jian)固,并做成整體形式,以便能承(cheng)受(shou)更大(da)的(de)沖(chong)(chong)壓(ya)(ya)力而(er)不變形。


 沖(chong)壓(ya)機每秒(miao)鐘沖(chong)壓(ya)的(de)(de)次數(shu)為成型速(su)(su)(su)度(du),成型速(su)(su)(su)度(du)將影響到坯料(liao)(liao)與模具(ju)(ju)間(jian)的(de)(de)相對(dui)滑(hua)(hua)動速(su)(su)(su)度(du),產生摩擦熱及(ji)變形熱。這些作為媒介將影響到潤(run)滑(hua)(hua)效(xiao)果(guo)。沖(chong)壓(ya)時潤(run)滑(hua)(hua)效(xiao)果(guo)的(de)(de)好壞,大多(duo)數(shu)是(shi)以潤(run)滑(hua)(hua)使(shi)沖(chong)壓(ya)成型力的(de)(de)減小量(liang)來(lai)評價的(de)(de),而摩擦系(xi)數(shu)的(de)(de)降低又(you)直接關(guan)系(xi)到模具(ju)(ju)的(de)(de)磨(mo)損(sun)與產品缺(que)陷的(de)(de)產生。但是(shi),當人(ren)們重新認識到摩擦系(xi)數(shu)與磨(mo)損(sun)之間(jian)的(de)(de)正比關(guan)系(xi)之后(hou),將來(lai)研(yan)究沖(chong)壓(ya)速(su)(su)(su)度(du)對(dui)薄板(ban)及(ji)模具(ju)(ju)表面損(sun)傷的(de)(de)影響時,就必須同(tong)時重視(shi)潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji)的(de)(de)研(yan)究。研(yan)究應變速(su)(su)(su)度(du)對(dui)薄板(ban)變形強(qiang)度(du)和變形能之間(jian)的(de)(de)相互關(guan)系(xi)時,也需要把材料(liao)(liao)及(ji)模具(ju)(ju)的(de)(de)溫升(sheng)一并考慮進去(qu)并且給(gei)予解決和處理(li)。


 這(zhe)種沖壓(ya)(ya)速(su)(su)(su)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)高速(su)(su)(su)化(hua)(hua),會(hui)(hui)帶來沖壓(ya)(ya)機(ji)(ji)械(xie)能效的(de)(de)(de)(de)降低和(he)(he)由(you)于噪(zao)(zao)(zao)聲增加(jia)而引(yin)起(qi)操作(zuo)環境的(de)(de)(de)(de)變壞,今(jin)后應該對(dui)(dui)沖壓(ya)(ya)速(su)(su)(su)度(du)(du)(du)高速(su)(su)(su)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)動向(xiang)(xiang)重新加(jia)以認識。也(ye)就是說,從節能、降低噪(zao)(zao)(zao)聲對(dui)(dui)策以及機(ji)(ji)械(xie)化(hua)(hua)高速(su)(su)(su)操作(zuo)等(deng)方面(mian)一起(qi)考慮(lv),可以預料到(dao)進一步高速(su)(su)(su)化(hua)(hua)與經(jing)濟性(xing)之間(jian)將會(hui)(hui)出現相(xiang)互矛盾的(de)(de)(de)(de)關系。壓(ya)(ya)力機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)速(su)(su)(su)度(du)(du)(du)特性(xing)是向(xiang)(xiang)縮短浮(fu)動行程的(de)(de)(de)(de)方向(xiang)(xiang)發(fa)展,已經(jing)研(yan)(yan)制了(le)一些驅(qu)動機(ji)(ji)構,以減(jian)慢其(qi)后的(de)(de)(de)(de)成(cheng)型行程速(su)(su)(su)度(du)(du)(du)和(he)(he)減(jian)少與此相(xiang)應的(de)(de)(de)(de)浮(fu)動行程時間(jian)。這(zhe)種驅(qu)動機(ji)(ji)構雖(sui)然能起(qi)到(dao)降低噪(zao)(zao)(zao)聲的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong),但今(jin)后的(de)(de)(de)(de)問題還是要研(yan)(yan)究包括減(jian)少在裝模(mo)和(he)(he)脫模(mo)所發(fa)生的(de)(de)(de)(de)噪(zao)(zao)(zao)聲在內(nei)的(de)(de)(de)(de)總的(de)(de)(de)(de)對(dui)(dui)策。



2. 模具


 不銹鋼(gang)成型加工用(yong)模具與低碳鋼(gang)或中(zhong)碳鋼(gang)比較(jiao),沖模除磨損(sun)較(jiao)快外(wai),破損(sun)也是經常發生的(de),究其原因是加工不銹鋼(gang)要求的(de)沖壓力較(jiao)大的(de)緣故。


 為了提高(gao)沖模(mo)在大規模(mo)生(sheng)產中(zhong)的(de)使(shi)用(yong)壽命,沖模(mo)的(de)易磨(mo)損部(bu)件應該采用(yong)碳(tan)化物、高(gao)碳(tan)高(gao)鉻工(gong)(gong)具(ju)鋼或者高(gao)強(qiang)度(du)鋁青銅制作(zuo)。碳(tan)化物比(bi)普通工(gong)(gong)具(ju)鋼的(de)使(shi)用(yong)壽命長10倍,但碳(tan)化物價格較昂貴,而(er)且沒有(you)工(gong)(gong)具(ju)鋼或鋁青銅模(mo)具(ju)所(suo)具(ju)有(you)的(de)抗沖擊(ji)性(xing)(xing)能。當同時(shi)要求具(ju)有(you)抗沖擊(ji)性(xing)(xing)和抗磨(mo)性(xing)(xing)時(shi),則最好(hao)采用(yong)像高(gao)碳(tan)高(gao)鉻的(de)工(gong)(gong)具(ju)鋼模(mo)具(ju)。


 鋁青銅模(mo)具(ju)對工件的(de)(de)擦傷和刮(gua)傷可以起到良好的(de)(de)保護作用。油(you)淬工具(ju)鋼成型(xing)模(mo)具(ju),只能(neng)用于那些加(jia)工批量較小的(de)(de)生(sheng)產中(zhong)。


 在成(cheng)(cheng)型(xing)模(mo)(mo)具的領域內,除模(mo)(mo)具材質外,還包括(kuo)成(cheng)(cheng)型(xing)工(gong)藝設(she)(she)計(ji)、模(mo)(mo)具設(she)(she)計(ji)(成(cheng)(cheng)型(xing)形(xing)狀設(she)(she)計(ji))、模(mo)(mo)具加(jia)工(gong)制(zhi)造等。模(mo)(mo)具是(shi)直接控制(zhi)成(cheng)(cheng)型(xing)形(xing)狀和尺(chi)寸的。因(yin)此,屬于這(zhe)個領域的形(xing)狀、尺(chi)寸及成(cheng)(cheng)型(xing)方式,是(shi)這(zhe)個領域間相互關的解析及其體系化(hua)的重要因(yin)素(su)。


 高(gao)速(su)成型(xing)時(shi)(shi),為了(le)確保模(mo)(mo)(mo)具與模(mo)(mo)(mo)具間相對位(wei)置具有很高(gao)的(de)(de)(de)精度,其導桿(gan)就必(bi)須堅固、耐用(yong),整個(ge)模(mo)(mo)(mo)具的(de)(de)(de)剛性就要(yao)(yao)很高(gao),與此同時(shi)(shi)模(mo)(mo)(mo)具還必(bi)須具有相當的(de)(de)(de)重(zhong)(zhong)量(liang)。為了(le)實施(shi)高(gao)速(su)作(zuo)業(ye),在考(kao)慮模(mo)(mo)(mo)具結構時(shi)(shi),還要(yao)(yao)把加工件(jian)的(de)(de)(de)裝(zhuang)模(mo)(mo)(mo)和(he)(he)脫模(mo)(mo)(mo)裝(zhuang)置一(yi)并考(kao)慮進去(qu)。這樣模(mo)(mo)(mo)具的(de)(de)(de)體積尺(chi)寸(cun)就要(yao)(yao)增(zeng)大,沖壓機(ji)的(de)(de)(de)占地面(mian)積和(he)(he)操作(zuo)空間也會相應增(zeng)大。這種不經濟性可(ke)以通過使用(yong)單一(yi)模(mo)(mo)(mo)具進行(xing)多次成型(xing)的(de)(de)(de)辦(ban)法(fa)(fa)得(de)以解決,越是成型(xing)尺(chi)寸(cun)大的(de)(de)(de)制(zhi)品,這種辦(ban)法(fa)(fa)就越顯(xian)得(de)重(zhong)(zhong)要(yao)(yao)和(he)(he)可(ke)行(xing)。


 不(bu)銹鋼沖壓成型的(de)模(mo)具(ju)(ju)必(bi)須能(neng)經受較(jiao)高的(de)沖壓力,同時(shi)還需具(ju)(ju)有抗(kang)擦(ca)(ca)傷的(de)能(neng)力。對(dui)于普通用途的(de)沖壓件來(lai)說(shuo),工具(ju)(ju)鋼模(mo)具(ju)(ju)就具(ju)(ju)有良好的(de)綜合性(xing)能(neng),如硬度和韌性(xing)等(deng)。從長遠來(lai)看,碳化物沖壓環(huan)的(de)使用壽命最長;在(zai)摩擦(ca)(ca)與擦(ca)(ca)傷是主(zhu)要問題的(de)場合下,沖壓環(huan)有時(shi)選用高強度的(de)鋁青(qing)銅來(lai)制(zhi)作。


 為了使(shi)工(gong)件在(zai)沖壓成型過程中避免擦劃傷,而且模(mo)具(ju)還保持一(yi)定(ding)的(de)使(shi)用壽命,對模(mo)具(ju)材料的(de)選擇(ze)是(shi)非常嚴格的(de)。


 推薦使(shi)用一種(zhong)(zhong)由燒結碳化(hua)物制成的沖壓模(mo)(mo)具,其成分為81%碳化(hua)鎢、15%鈷及4%鉭。這種(zhong)(zhong)新(xin)型(xing)模(mo)(mo)具與氯(lv)化(hua)油基潤滑劑同時使(shi)用,可承受(shou)在劇烈沖切和沖壓成型(xing)過程中所產生的熱量和壓力,從而能生產加工(gong)(gong)出無劃痕(hen)的工(gong)(gong)件。這種(zhong)(zhong)模(mo)(mo)具的維修工(gong)(gong)作可以忽略不(bu)計(ji),即使(shi)在三(san)年內加工(gong)(gong)180000個工(gong)(gong)件,其磨(mo)損也(ye)很小。



3. 模具間隙


  模具(沖(chong)切、沖(chong)壓)的(de)間隙對沖(chong)裁(cai)件斷面和成型質(zhi)量(liang)有著極(ji)其(qi)重要(yao)(yao)的(de)影(ying)(ying)響(xiang)。此(ci)外,模具間隙還影(ying)(ying)響(xiang)模具的(de)壽命,卸(xie)料力、推件力、沖(chong)裁(cai)力(沖(chong)壓力)和工件的(de)尺寸精度。因此(ci),模具間隙是(shi)一個非常重要(yao)(yao)的(de)工藝(yi)參數。


  沖(chong)(chong)(chong)切時沖(chong)(chong)(chong)頭(tou)和沖(chong)(chong)(chong)模之間(jian)的間(jian)隙每邊(bian)為(wei)0.051mm;沖(chong)(chong)(chong)壓(ya)(ya)成(cheng)型時沖(chong)(chong)(chong)頭(tou)和沖(chong)(chong)(chong)模之間(jian)的間(jian)隙為(wei)0.851mm,同(tong)時沖(chong)(chong)(chong)壓(ya)(ya)所用的沖(chong)(chong)(chong)頭(tou)每邊(bian)還帶有(you)3°的斜度。沖(chong)(chong)(chong)頭(tou)端部的圓角半徑(jing)最小為(wei)0.381mm,沖(chong)(chong)(chong)壓(ya)(ya)半徑(jing)不小于2.362mm.


  在沖壓變(bian)形量較(jiao)大的情況(kuang)下,對于奧氏體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼而言,其間隙比(bi)原(yuan)始坯料厚(hou)度大35%~40%;對于鐵素體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼,則一般比(bi)原(yuan)始坯料厚(hou)度大10%~15%。


  圖4-10所(suo)示為某一奧氏體不銹(xiu)鋼沖壓件的斷面形(xing)狀(zhuang)和厚(hou)度變(bian)化情(qing)況。從該(gai)圖中可以明確(que)地看(kan)出,材(cai)質為06Cr19Ni10(304)的沖壓杯的斷面厚(hou)度的情(qing)況以及沖壓成(cheng)型后硬度分布(bu)情(qing)況。


  在(zai)不銹(xiu)(xiu)鋼沖壓(ya)(ya)成型中,通常(chang)不使用間隙(xi)小于材(cai)料(liao)厚度(du)的(de)(de)方(fang)法進行沖壓(ya)(ya)成型,因(yin)為這樣將(jiang)會(hui)使金(jin)屬在(zai)凸模(mo)和(he)凹模(mo)之間產(chan)生(sheng)擠(ji)壓(ya)(ya)現象。由于奧(ao)氏體不銹(xiu)(xiu)鋼加工(gong)硬化速度(du)較高,擠(ji)壓(ya)(ya)會(hui)使模(mo)具(ju)(ju)產(chan)生(sheng)劃(hua)痕并加快模(mo)具(ju)(ju)的(de)(de)磨(mo)損(sun)。所以,在(zai)不銹(xiu)(xiu)鋼沖壓(ya)(ya)成型時,不適宜(yi)采用小間隙(xi)、減厚深沖的(de)(de)成型方(fang)式。同時,在(zai)奧(ao)氏體不銹(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)沖壓(ya)(ya)過(guo)程(cheng)中,如產(chan)生(sheng)較大(da)的(de)(de)減厚深沖,則工(gong)件斷裂的(de)(de)可(ke)能性也會(hui)大(da)大(da)增加。


表 4.jpg


 表4-4是模(mo)具(ju)半徑(jing)對(dui)奧氏(shi)體不銹鋼深沖變形率的(de)(de)影響。當鐵素體不銹鋼沖壓成(cheng)型時,由于模(mo)具(ju)間隙過大,坯(pi)料在模(mo)具(ju)人口處將(jiang)會產(chan)生收縮性皺折(zhe)。為了控制這一皺折(zhe)的(de)(de)出(chu)現,可以采用剪去毛(mao)坯(pi)的(de)(de)角部、改變潤滑劑(ji)的(de)(de)黏度并精確調正(zheng)壓緊力(li)等方法(fa)。


 表(biao)4-5是不同(tong)鋼(gang)種模具(ju)間(jian)隙(xi)配合表(biao)。



4. 沖壓(ya)速度


 沖壓速度(du)對沖壓成(cheng)(cheng)型能否成(cheng)(cheng)功有(you)著重(zhong)大(da)影響。從加工(gong)硬化率和應力(li)均勻(yun)分(fen)布的觀點來(lai)看,采用每(mei)分(fen)鐘508~635mm的沖壓速度(du)是比較適宜的。如果采用專門的成(cheng)(cheng)型技術,在這種(zhong)速度(du)下成(cheng)(cheng)型工(gong)件的開裂往(wang)往(wang)小于2%。



5. 潤滑


 提高沖(chong)壓加工(gong)生產能力(li),保證沖(chong)壓成型(xing)產品的質量(liang),固(gu)然(ran)需要良好的設(she)備、合(he)(he)理的模具設(she)計、正(zheng)確(que)的操作調整,同(tong)時也需要采取(qu)合(he)(he)適的工(gong)藝冷卻潤(run)滑。


 在薄板(ban)成型(xing)加工中(zhong)最大的損耗(原材料損耗、能耗等)來自摩(mo)擦(ca),摩(mo)擦(ca)力是成型(xing)中(zhong)必(bi)然出現的外載荷之一,恰(qia)當地利用摩(mo)擦(ca),可(ke)以起到改善(shan)板(ban)材成型(xing)性(xing)能和提高(gao)產品質量的效果(guo),否則可(ke)造成模具損耗加快、廢品率(lv)高(gao)、能耗過大等一系(xi)列問題,摩(mo)擦(ca)問題日(ri)益成為成型(xing)加工中(zhong)的一個突出問題。


 摩擦(ca)(ca)是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)由(you)物體相對(dui)運動產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de),因而隨之也一定會(hui)帶來磨(mo)損(sun)。只要(yao)(yao)材料(liao)與其環境存在(zai)著相對(dui)主動,就(jiu)會(hui)產(chan)生(sheng)(sheng)摩擦(ca)(ca),出現材料(liao)的(de)(de)磨(mo)損(sun)問題。模具選用工具鋼就(jiu)是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)需要(yao)(yao)其耐磨(mo)性(xing),這是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)因為模具在(zai)運動中完成沖壓。磨(mo)損(sun)與腐蝕(shi)很類似,它們都(dou)從表(biao)面破(po)壞材料(liao),并(bing)且是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)普遍存在(zai)的(de)(de)現象。但是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)產(chan)生(sheng)(sheng)破(po)壞的(de)(de)主要(yao)(yao)原因,磨(mo)損(sun)與腐蝕(shi)卻是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)有(you)區別的(de)(de),前者是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)力學的(de)(de)摩擦(ca)(ca)作(zuo)用;而后者是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)電化學或化學的(de)(de)侵(qin)蝕(shi)作(zuo)用。


 潤滑是指在兩摩擦表面間加(jia)入某(mou)種(zhong)物質(zhi),如油脂(zhi)類等,是減小摩擦和(he)磨損(sun)的一種(zhong)有效措施。


 潤滑(hua)的(de)作用表現(xian),在相互摩擦金屬之間加入潤滑(hua)油(you),如能使它們不相接(jie)觸(chu),不僅(jin)可減少運動所需(xu)的(de)力,也可有(you)效地降低金屬的(de)磨損。


 不銹(xiu)鋼(gang)(gang)成型(xing)(xing)時,對滑(hua)潤(run)(run)的要(yao)求比碳鋼(gang)(gang)和合金鋼(gang)(gang)更為嚴(yan)格(ge)。通常由于不銹(xiu)鋼(gang)(gang)成型(xing)(xing)時要(yao)求必(bi)須(xu)保持高(gao)質量的表面,此外其(qi)強度、硬(ying)度較(jiao)高(gao),而(er)導熱性(xing)差、摩(mo)擦系數又較(jiao)高(gao),潤(run)(run)滑(hua)就顯得極其(qi)重要(yao)。


 不銹鋼(gang)成(cheng)型時很容易產(chan)生黏(nian)結(jie),而且工(gong)件的(de)大部分溫度可(ke)升得很高。局部和整體(ti)的(de)過熱(re)無疑(yi)就會引起工(gong)件性(xing)能的(de)變化(hua)。因此,不銹鋼(gang)成(cheng)型所(suo)需要的(de)潤滑比碳鋼(gang)和合金鋼(gang)就顯得更為(wei)重要。


 不銹鋼沖壓成(cheng)(cheng)型(xing)使用(yong)潤(run)滑(hua)(hua)劑,可(ke)以(yi)(yi)防(fang)止模具與(yu)薄板(ban)表面(mian)的(de)(de)損傷,還(huan)可(ke)以(yi)(yi)調節接觸面(mian)的(de)(de)摩擦系數。即使在薄板(ban)成(cheng)(cheng)型(xing)方面(mian),沖壓過程中(zhong)的(de)(de)潤(run)滑(hua)(hua)作用(yong)是極(ji)為有利于成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)一(yi)(yi)種(zhong)輔助(zhu)手段,同時還(huan)具有克服某些成(cheng)(cheng)型(xing)缺陷的(de)(de)作用(yong)。但(dan)是,現在人們已經不只局(ju)限于這種(zhong)認識(shi),而是將其認定為沖壓技術(shu)的(de)(de)一(yi)(yi)個重要組成(cheng)(cheng)部分。


 潤滑是(shi)保證高(gao)質量的不(bu)銹鋼(gang)(gang)表面的需要(yao),但是(shi)在鋼(gang)(gang)種之間(jian)這種潤滑又有(you)極(ji)大差別(bie)。另外,不(bu)銹鋼(gang)(gang)強(qiang)度高(gao)、硬度高(gao)、熱(re)傳導性低和摩擦(ca)系數高(gao),造成工件、模具(ju)擦(ca)劃(hua)傷(shang)和模具(ju)磨(mo)損是(shi)極(ji)其平常的,特別(bie)是(shi)當使用(yong)較大沖壓力時,尤(you)其對于奧氏體不(bu)銹鋼(gang)(gang)來說更應該高(gao)度注(zhu)意。


表 6.jpg


 表4-6列舉了不(bu)銹鋼使用不(bu)同工藝成型時(shi),常采(cai)用的(de)潤滑(hua)劑(ji)。除(chu)特殊目的(de)外,石墨及二硫化鉬潤滑(hua)劑(ji)一(yi)般是用來減少黏結摩(mo)擦的(de),表4-6在評價(jia)潤滑(hua)劑(ji)時(shi)也考慮了良好流動性和易分離性等其他(ta)因素。


 作(zuo)為一般用途的可溶(rong)性(xing)油,如礦(kuang)物油、肥皂溶(rong)液和水乳液可以(yi)不加(jia)考慮,因(yin)為它們對大多數不銹鋼成型(xing)是不起作(zuo)用的。


 作(zuo)為一種保證工(gong)(gong)件(jian)表面質量的(de)預防措施,不(bu)銹鋼薄板(ban)在(zai)完(wan)成成型(xing)加工(gong)(gong)工(gong)(gong)序后,潤(run)滑劑(ji)應全部加以清除,使工(gong)(gong)件(jian)保持完(wan)全干燥狀態。在(zai)成型(xing)工(gong)(gong)序中間熱處理前,必(bi)須將潤(run)滑劑(ji)全部清除掉,這對于含有不(bu)溶(rong)解(jie) 固體、硫或氯的(de)潤(run)滑劑(ji)尤其重要(yao)。


為不銹鋼成型選擇潤(run)滑(hua)劑,基于兩個主(zhu)要因素:


 ①. 潤滑油必須有效,即(ji)它(ta)必須有助于再形(xing)成,并能減少廢料和過度劃傷;


 ②. 潤(run)滑油必須最大(da)限度地(di)提高工具使用的(de)壽(shou)命(ming)。


 另外,適用的潤滑(hua)油還取決(jue)于沖壓成型(xing)的原材料和(he)沖壓工具表面粗(cu)糙(cao)度等因素。


 不銹鋼冷軋后(hou)退火酸洗(xi)表(biao)面(NO、2D)是最(zui)適(shi)合于沖(chong)壓成型的。潤(run)滑(hua)劑在(zai)這(zhe)種相(xiang)對(dui)粗糙的表(biao)面上附著能力比在(zai)光滑(hua)或者經(jing)過(guo)拋(pao)光的表(biao)面更強,因此潤(run)滑(hua)劑可以在(zai)兩個接觸(chu)的表(biao)面之間均(jun)勻分(fen)布(bu)。當然,較為光滑(hua)的2B表(biao)面,幾乎適(shi)合于所(suo)有的成型加工。


 成型后(hou),如何簡便快(kuai)捷地將(jiang)(jiang)潤滑(hua)劑去(qu)除(chu),也是一項十(shi)分重(zhong)要(yao)的(de)工作(zuo)(zuo),尤其是當這些零部件處在高溫下(xia)時,如退(tui)火、去(qu)應力熱(re)處理或焊接。如果工件上的(de)潤滑(hua)劑沒有全部去(qu)除(chu),在高溫作(zuo)(zuo)用下(xia)將(jiang)(jiang)會(hui)快(kuai)速擴散進入鋼(gang)中,引(yin)起敏化和隨后(hou)耐蝕(shi)性的(de)受損。


 潤(run)滑(hua)(hua)(hua)劑的選擇將(jiang)關系到(dao)產品(pin)質量和成型(xing)加(jia)工(gong)(gong)的成本。潤(run)滑(hua)(hua)(hua)劑必須具有加(jia)工(gong)(gong)工(gong)(gong)藝所(suo)要求的性(xing)(xing)能,但是(shi)使用超(chao)過加(jia)工(gong)(gong)要求所(suo)需(xu)要的潤(run)滑(hua)(hua)(hua)劑時,這將(jiang)會使得去(qu)除潤(run)滑(hua)(hua)(hua)油(you)費用上升(sheng),經濟性(xing)(xing)不好。


 不銹(xiu)鋼和(he)高強(qiang)度鋼板(ban)沖壓成(cheng)型時(shi),為了增(zeng)加接觸(chu)部的(de)面壓力及溫度,防止(zhi)(zhi)模具與(yu)薄板(ban)表面的(de)損傷(shang)是非常困難的(de)。雖然從模具材料和(he)表面加工來(lai)考慮防止(zhi)(zhi)損傷(shang)的(de)對策仍然是基本(ben)和(he)重要的(de),但也不能忽視依靠潤滑來(lai)防止(zhi)(zhi)損傷(shang)的(de)對策。弄(nong)清楚固體的(de)塑性接觸(chu)以(yi)及這種接觸(chu)的(de)物理化學現象,是有待于將來(lai)研究的(de)一個重大課題。


 從(cong)(cong)成型(xing)后的(de)脫(tuo)脂所帶來(lai)的(de)廢液處理(li)和從(cong)(cong)操作的(de)觀點來(lai)考慮(例(li)如脫(tuo)模的(de)容易程(cheng)度),薄板(ban)成型(xing)通常都使(shi)用(yong)水(shui)溶(rong)性或者(zhe)低黏(nian)度油作潤滑(hua)(hua)劑。對(dui)于軟鋼板(ban)來(lai)說,越(yue)來(lai)越(yue)迫切(qie)地要求既防銹(xiu)又潤滑(hua)(hua)的(de)板(ban)材,而且經這種(zhong)處理(li)的(de)板(ban)材已經開始試用(yong)。


 在(zai)不銹鋼(gang)沖壓成型(xing)過(guo)程(cheng)中,最常用的(de)潤(run)(run)滑(hua)劑(ji)(ji)(ji)是氯化型(xing)潤(run)(run)滑(hua)劑(ji)(ji)(ji)。EP(耐高壓潤(run)(run)滑(hua)劑(ji)(ji)(ji))化學活性并不好(hao),但是它具有(you)調(diao)整(zheng)這種活性的(de)能力,而且其黏度也可(ke)在(zai)很(hen)大范圍(wei)內變化,因而是不銹鋼(gang)沖壓成型(xing)中最通用的(de)一(yi)種潤(run)(run)滑(hua)劑(ji)(ji)(ji)。另外(wai),所有(you)氯化潤(run)(run)滑(hua)劑(ji)(ji)(ji)在(zai)脫(tuo)脂劑(ji)(ji)(ji)或一(yi)般劑(ji)(ji)(ji)中均容易清除。同時,為(wei)了易于(yu)從水(shui)基清潔劑(ji)(ji)(ji)中將(jiang)其除去(qu),還可(ke)加入一(yi)些乳化劑(ji)(ji)(ji)。


 如表(biao)4-6所列出的(de)(de)糊狀顏(yan)料、硫化(hua)或硫化(hua)氯化(hua)油類,干燥蠟或肥皂硼砂膜也(ye)是(shi)沖(chong)壓成型過程使(shi)用的(de)(de)高(gao)效潤(run)滑劑,但是(shi)它們使(shi)用起來(lai)不(bu)太方(fang)便。由于(yu)耐(nai)重負荷乳液具(ju)有優良的(de)(de)冷卻性能,因此(ci)常用于(yu)高(gao)速沖(chong)壓過程。