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,不銹鋼的化學成分也是影響其成型的重要因素之一。
1. 加工硬化
不銹鋼的(de)(de)加(jia)工(gong)硬(ying)化率(系數(shu))是影響成型(xing)性能(neng)的(de)(de)另一重要因(yin)素。如果某種鋼具有(you)高的(de)(de)加(jia)工(gong)硬(ying)化率,則它(ta)就需要較(jiao)大(da)(da)的(de)(de)成型(xing)力,這將不可(ke)避(bi)免地造成工(gong)具和沖模(mo)的(de)(de)較(jiao)大(da)(da)、較(jiao)快的(de)(de)磨(mo)損。
如加工硬(ying)化系數降低,則會(hui)使均(jun)勻(yun)應(ying)變(bian)、變(bian)形(xing)力及(ji)最大(da)負荷下的(de)(de)應(ying)力都隨之而降低,這(zhe)些因素的(de)(de)互相(xiang)影響,又會(hui)最終(zhong)導致成型性能(neng)的(de)(de)下降。最佳(jia)成型性能(neng)是低的(de)(de)加工硬(ying)化率和所能(neng)得到的(de)(de)最長(chang)模具使用壽命(ming)相(xiang)互矛(mao)盾因素的(de)(de)統一,但在同一種(zhong)鋼上,這(zhe)兩(liang)者是不可(ke)兼顧的(de)(de)。
2. 彈性(回彈)
沖壓成型(xing)時的(de)第二個重要(yao)因素是(shi)(shi)彈(dan)(dan)(dan)(dan)性效(xiao)應(ying),即某種金(jin)屬在成型(xing)后(hou)的(de)彈(dan)(dan)(dan)(dan)性回復。人們希望彈(dan)(dan)(dan)(dan)性效(xiao)應(ying)最小為好。當某種金(jin)屬在塑性區變形時,如成型(xing)應(ying)力消除后(hou),會出現一條平行于拉伸曲線的(de)彈(dan)(dan)(dan)(dan)性部分的(de)直線,這(zhe)就是(shi)(shi)彈(dan)(dan)(dan)(dan)性回復線。降(jiang)低屈服應(ying)力會導致彈(dan)(dan)(dan)(dan)性后(hou)效(xiao)值下降(jiang),而增加(jia)加(jia)工硬(ying)化(hua)系數則會使彈(dan)(dan)(dan)(dan)性后(hou)效(xiao)值提高。
回(hui)彈可以通過減小彎(wan)曲(qu)半(ban)徑或者少量的(de)過彎(wan)曲(qu)來控(kong)制(zhi)。
3. 彎曲半徑
對(dui)于任何金(jin)屬(shu),成(cheng)型(xing)而沒有(you)開(kai)裂的(de)最(zui)小(xiao)(xiao)的(de)半(ban)徑(jing)稱(cheng)為最(zui)小(xiao)(xiao)彎曲(qu)半(ban)徑(jing)。最(zui)小(xiao)(xiao)彎曲(qu)半(ban)徑(jing)可以按(an)照鋼板(ban)或鋼帶厚度的(de)增(zeng)加(jia)按(an)比例(li)增(zeng)加(jia)。對(dui)于大多(duo)數軟金(jin)屬(shu)或者塑性鋼來說,如退火后的(de)不銹鋼,零半(ban)徑(jing)彎曲(qu)(對(dui)折)成(cheng)型(xing)是(shi)可能(neng)的(de)。當接觸處(chu)180°彎曲(qu),沿著兩(liang)張鋼板(ban)的(de)邊部成(cheng)型(xing)一個聯合結合部。所用的(de)彎曲(qu)工具(ju)邊緣必(bi)須(xu)是(shi)圓(yuan)滑(hua)而不是(shi)尖銳的(de),否則在成(cheng)型(xing)時會割(ge)傷鋼板(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(xiang)不銹鋼就需要較大的半徑。
4. 冷成型性的改善(shan)
提(ti)高(gao)不(bu)銹鋼成(cheng)型(xing)性(xing)能(neng)(neng)的最佳辦法(fa)是降低屈服(fu)應(ying)(ying)(ying)力。利用提(ti)高(gao)最大均勻應(ying)(ying)(ying)變的方法(fa)將會改(gai)善成(cheng)型(xing)性(xing)能(neng)(neng)。此(ci)外,彈(dan)性(xing)效(xiao)應(ying)(ying)(ying)的附加(jia)(jia)影(ying)(ying)響將會被削弱而工(gong)具壽命不(bu)受(shou)影(ying)(ying)響。同時,加(jia)(jia)工(gong)硬化率(系數)的增加(jia)(jia)也可(ke)改(gai)善成(cheng)型(xing)性(xing)能(neng)(neng),但卻會帶(dai)來加(jia)(jia)劇彈(dan)性(xing)效(xiao)應(ying)(ying)(ying)和縮短工(gong)具使用壽命的不(bu)利影(ying)(ying)響。
拉伸性能變(bian)化對不銹(xiu)(xiu)鋼成型性能的影(ying)響是確定無疑的。為(wei)了應用這一常識,我(wo)們必須找(zhao)出(chu)改(gai)變(bian)和(he)(he)控制拉伸性能的方法。然后,對這些性能指標加以修正,則(ze)可使一些特殊(shu)零件(jian)具有最佳的成型性能和(he)(he)加工(gong)性能。化學成分和(he)(he)生產工(gong)藝(yi)的微(wei)小變(bian)化,均(jun)可在(zai)很大程度上改(gai)變(bian)不銹(xiu)(xiu)鋼的力學性能。
如果其他(ta)性(xing)(xing)能(neng)保(bao)持不變(bian),要想(xiang)降低屈(qu)服(fu)應力則應提高最(zui)大均勻應變(bian),這樣也就降低了(le)成型性(xing)(xing)因數(shu)(改善了(le)成型性(xing)(xing)能(neng))。
改變化學(xue)成分可(ke)以改變屈服(fu)應(ying)力。但是(shi),為降(jiang)低屈服(fu)應(ying)力而(er)改變某一(yi)(yi)鋼(gang)種中某一(yi)(yi)化學(xue)成分,這(zhe)將(jiang)超出該鋼(gang)種所規(gui)(gui)定(ding)的(de)化學(xue)成分范圍。但是(shi),改變在某一(yi)(yi)鋼(gang)種所規(gui)(gui)定(ding)的(de)成分,而(er)又不(bu)使其(qi)他性能有明顯變化,這(zhe)正是(shi)我們所希望(wang)的(de)。


常用不銹鋼對各(ge)種成型方式(shi)的適應性,見表4-2。

