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銹鋼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(da)多(duo)數(shu)傳統(tong)的(de)(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)(xing)技術,都可用(yong)于(yu)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)沖(chong)(chong)(chong)壓(ya)(ya)(ya)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)(xing),但因為(wei)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)沖(chong)(chong)(chong)壓(ya)(ya)(ya)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)(xing)所(suo)需要的(de)(de)(de)(de)力要比沖(chong)(chong)(chong)壓(ya)(ya)(ya)低碳鋼(gang)(gang)所(suo)需的(de)(de)(de)(de)力大(da)60%以(yi)上,所(suo)以(yi)用(yong)于(yu)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)沖(chong)(chong)(chong)床機架應能承(cheng)受更大(da)的(de)(de)(de)(de)沖(chong)(chong)(chong)擊力。另一方面(mian),解(jie)決成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)(xing)過程的(de)(de)(de)(de)擦劃(hua)傷問題是(shi)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)關鍵,這是(shi)因為(wei)在沖(chong)(chong)(chong)壓(ya)(ya)(ya)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)時(shi),所(suo)產(chan)生的(de)(de)(de)(de)高(gao)摩擦力和(he)高(gao)溫會造(zao)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)工件表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)擦劃(hua)傷。常(chang)用(yong)的(de)(de)(de)(de)肥皂液或乳化液的(de)(de)(de)(de)潤(run)滑效果都不(bu)理想,應使用(yong)專用(yong)的(de)(de)(de)(de)沖(chong)(chong)(chong)壓(ya)(ya)(ya)潤(run)滑油或含有特高(gao)壓(ya)(ya)(ya)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)(xing)添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)潤(run)滑油,但因為(wei)這種(zhong)特高(gao)壓(ya)(ya)(ya)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)(xing)添加劑(ji)會對不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)表(biao)面(mian)造(zao)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)腐(fu)蝕,所(suo)以(yi)在沖(chong)(chong)(chong)壓(ya)(ya)(ya)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)(xing)后必須立即將工件表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)油跡清除掉。


 由于沖壓用(yong)價(jia)格模具(ju)加工成本很高(gao),沖壓用(yong)設備(bei)昂貴,所以只有在大批量加工生產時才采用(yong)沖壓成型(xing)的技術。



1. 沖壓機械(xie)


 用(yong)于不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)深(shen)(shen)(shen)沖成型的沖壓(ya)機(ji)和(he)(he)低碳鋼(gang)深(shen)(shen)(shen)沖成型相比,僅在電機(ji)功(gong)率和(he)(he)機(ji)器剛度方(fang)面(mian)有所(suo)不(bu)(bu)同。這(zhe)是因(yin)為不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)一方(fang)面(mian)加工(gong)硬化速度高(gao),另一方(fang)面(mian)具有較(jiao)高(gao)的強度,這(zhe)樣(yang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)深(shen)(shen)(shen)沖壓(ya)成型所(suo)用(yong)的沖壓(ya)機(ji)常常要承受滿負(fu)荷以上的沖壓(ya)力,這(zhe)就要求沖壓(ya)機(ji)必須有足(zu)夠的剛度和(he)(he)沖壓(ya)力。


 前面已經(jing)提到,不(bu)(bu)銹鋼(gang)沖(chong)壓(ya)(ya)(ya)成(cheng)(cheng)型所用的(de)(de)設備(bei)類型和(he)低碳(tan)鋼(gang)相同(tong)(tong)。盡管所有不(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)強度和(he)延伸率都不(bu)(bu)相同(tong)(tong),但是它們成(cheng)(cheng)型所需的(de)(de)力(li)量都比(bi)碳(tan)素(su)鋼(gang)大。一般來說,沖(chong)壓(ya)(ya)(ya)不(bu)(bu)銹鋼(gang)設備(bei)的(de)(de)沖(chong)壓(ya)(ya)(ya)力(li)應(ying)比(bi)加工(gong)同(tong)(tong)等尺寸的(de)(de)低碳(tan)鋼(gang)所需的(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)力(li)要(yao)大60%以(yi)上。此外(wai),沖(chong)壓(ya)(ya)(ya)設備(bei)的(de)(de)機(ji)身應(ying)該是非常堅固,并(bing)做成(cheng)(cheng)整體形式,以(yi)便(bian)能承受更大的(de)(de)沖(chong)壓(ya)(ya)(ya)力(li)而不(bu)(bu)變形。


 沖(chong)壓機(ji)每秒鐘沖(chong)壓的(de)(de)(de)次數為成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)速(su)度(du)(du),成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)速(su)度(du)(du)將影(ying)響到坯料與(yu)模(mo)(mo)具(ju)間(jian)的(de)(de)(de)相對(dui)滑(hua)動速(su)度(du)(du),產(chan)(chan)生摩(mo)擦(ca)熱及變形熱。這些(xie)作為媒(mei)介將影(ying)響到潤滑(hua)效果。沖(chong)壓時(shi)潤滑(hua)效果的(de)(de)(de)好(hao)壞,大多(duo)數是(shi)以潤滑(hua)使沖(chong)壓成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)力的(de)(de)(de)減小量來評價的(de)(de)(de),而摩(mo)擦(ca)系數的(de)(de)(de)降低又直接關系到模(mo)(mo)具(ju)的(de)(de)(de)磨損(sun)(sun)與(yu)產(chan)(chan)品(pin)缺陷的(de)(de)(de)產(chan)(chan)生。但是(shi),當人們重新認(ren)識到摩(mo)擦(ca)系數與(yu)磨損(sun)(sun)之間(jian)的(de)(de)(de)正比關系之后,將來研究沖(chong)壓速(su)度(du)(du)對(dui)薄板(ban)及模(mo)(mo)具(ju)表(biao)面損(sun)(sun)傷的(de)(de)(de)影(ying)響時(shi),就必須同(tong)時(shi)重視潤滑(hua)劑的(de)(de)(de)研究。研究應(ying)變速(su)度(du)(du)對(dui)薄板(ban)變形強(qiang)度(du)(du)和變形能之間(jian)的(de)(de)(de)相互關系時(shi),也需要(yao)把材料及模(mo)(mo)具(ju)的(de)(de)(de)溫升一并(bing)(bing)考慮進(jin)去并(bing)(bing)且給予解(jie)決(jue)和處(chu)理。


 這種(zhong)沖(chong)壓(ya)(ya)(ya)速(su)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)速(su)化(hua)(hua),會(hui)帶來(lai)沖(chong)壓(ya)(ya)(ya)機械能(neng)效的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)降低(di)和由于噪聲增加(jia)而引起操作(zuo)環境的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變壞,今后應該對沖(chong)壓(ya)(ya)(ya)速(su)度(du)高(gao)速(su)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)動(dong)向(xiang)(xiang)重新加(jia)以認(ren)識。也就是(shi)說,從(cong)節能(neng)、降低(di)噪聲對策(ce)以及機械化(hua)(hua)高(gao)速(su)操作(zuo)等方面一(yi)起考慮,可(ke)以預料到進一(yi)步(bu)高(gao)速(su)化(hua)(hua)與(yu)(yu)經(jing)濟性之間將(jiang)會(hui)出現相互矛盾的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)關系。壓(ya)(ya)(ya)力機的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)速(su)度(du)特性是(shi)向(xiang)(xiang)縮短(duan)浮動(dong)行(xing)程的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)方向(xiang)(xiang)發展,已經(jing)研(yan)制了一(yi)些驅動(dong)機構,以減(jian)慢其后的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)成型行(xing)程速(su)度(du)和減(jian)少與(yu)(yu)此相應的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)浮動(dong)行(xing)程時間。這種(zhong)驅動(dong)機構雖(sui)然能(neng)起到降低(di)噪聲的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用,但今后的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)問(wen)題還是(shi)要研(yan)究包括減(jian)少在(zai)裝模(mo)和脫模(mo)所發生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)噪聲在(zai)內的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)總的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)對策(ce)。



2. 模(mo)具


 不(bu)銹鋼(gang)成型加工(gong)用模具與低碳鋼(gang)或中碳鋼(gang)比較(jiao)(jiao),沖模除磨損(sun)較(jiao)(jiao)快外(wai),破(po)損(sun)也是經(jing)常發(fa)生(sheng)的(de)(de),究其原因是加工(gong)不(bu)銹鋼(gang)要求的(de)(de)沖壓力較(jiao)(jiao)大的(de)(de)緣故。


 為了提高(gao)沖模(mo)(mo)(mo)在大規模(mo)(mo)(mo)生產中(zhong)的(de)使用壽命,沖模(mo)(mo)(mo)的(de)易磨損部件(jian)應該采用碳(tan)化物、高(gao)碳(tan)高(gao)鉻工具(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)鋼(gang)或(huo)者高(gao)強度(du)鋁青銅制作。碳(tan)化物比(bi)普(pu)通工具(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)鋼(gang)的(de)使用壽命長(chang)10倍,但碳(tan)化物價格較昂貴,而且沒有工具(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)鋼(gang)或(huo)鋁青銅模(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)所具(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)有的(de)抗(kang)沖擊(ji)性能。當同時要(yao)求具(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)有抗(kang)沖擊(ji)性和抗(kang)磨性時,則最(zui)好采用像(xiang)高(gao)碳(tan)高(gao)鉻的(de)工具(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)鋼(gang)模(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)。


 鋁青銅模具對工件的擦傷和刮傷可以起到良好的保護(hu)作用(yong)。油(you)淬工具鋼成型模具,只能用(yong)于那些(xie)加工批量較小的生產中。


 在成型(xing)模(mo)具的(de)(de)領(ling)(ling)域(yu)內,除模(mo)具材質外,還包括成型(xing)工(gong)(gong)藝設(she)計、模(mo)具設(she)計(成型(xing)形(xing)狀設(she)計)、模(mo)具加工(gong)(gong)制造等。模(mo)具是(shi)直接控制成型(xing)形(xing)狀和尺(chi)寸的(de)(de)。因此(ci),屬于這個領(ling)(ling)域(yu)的(de)(de)形(xing)狀、尺(chi)寸及(ji)成型(xing)方式(shi),是(shi)這個領(ling)(ling)域(yu)間相互關的(de)(de)解析及(ji)其體系化的(de)(de)重要因素。


 高速成型時,為(wei)了(le)確保模(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)(ju)與(yu)模(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)(ju)間相(xiang)對(dui)位(wei)置具(ju)(ju)(ju)有很高的精度,其導桿(gan)就(jiu)必(bi)(bi)須(xu)堅固、耐用(yong),整個模(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)(ju)的剛性就(jiu)要(yao)很高,與(yu)此同時模(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)(ju)還必(bi)(bi)須(xu)具(ju)(ju)(ju)有相(xiang)當的重量。為(wei)了(le)實施高速作(zuo)業,在考慮模(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)(ju)結構時,還要(yao)把(ba)加工件的裝(zhuang)模(mo)(mo)(mo)和(he)脫模(mo)(mo)(mo)裝(zhuang)置一(yi)(yi)并考慮進(jin)去。這(zhe)樣模(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)(ju)的體積尺(chi)寸就(jiu)要(yao)增(zeng)大(da),沖壓機的占地面積和(he)操作(zuo)空間也會(hui)相(xiang)應增(zeng)大(da)。這(zhe)種不經濟性可(ke)(ke)以通過使用(yong)單一(yi)(yi)模(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)(ju)進(jin)行多次成型的辦(ban)(ban)法(fa)得(de)以解決,越(yue)是(shi)成型尺(chi)寸大(da)的制(zhi)品,這(zhe)種辦(ban)(ban)法(fa)就(jiu)越(yue)顯得(de)重要(yao)和(he)可(ke)(ke)行。


 不(bu)銹鋼沖壓成型的(de)模具(ju)必(bi)須能經受較高的(de)沖壓力(li),同時還需具(ju)有抗擦(ca)傷的(de)能力(li)。對(dui)于普通用途(tu)的(de)沖壓件來說(shuo),工具(ju)鋼模具(ju)就(jiu)具(ju)有良(liang)好的(de)綜合性能,如硬(ying)度和韌性等(deng)。從長(chang)遠來看,碳化(hua)物(wu)沖壓環的(de)使用壽命最(zui)長(chang);在摩(mo)擦(ca)與(yu)擦(ca)傷是主(zhu)要問題的(de)場合下,沖壓環有時選用高強度的(de)鋁青(qing)銅來制作。


 為了(le)使(shi)工件在(zai)沖壓成型過程中避免(mian)擦劃傷,而且模具(ju)還保持一(yi)定的(de)使(shi)用壽(shou)命,對模具(ju)材(cai)料(liao)的(de)選擇是(shi)非(fei)常嚴(yan)格(ge)的(de)。


 推薦使用一種由(you)燒結(jie)碳化物制成的(de)沖(chong)(chong)壓模具,其成分為81%碳化鎢、15%鈷(gu)及4%鉭。這種新型(xing)模具與氯化油基潤滑劑同時使用,可(ke)承(cheng)受(shou)在劇烈沖(chong)(chong)切(qie)和沖(chong)(chong)壓成型(xing)過程中(zhong)所產生的(de)熱量(liang)和壓力(li),從而(er)能(neng)生產加(jia)工(gong)出無劃痕的(de)工(gong)件。這種模具的(de)維(wei)修(xiu)工(gong)作可(ke)以忽略不(bu)計,即使在三年內加(jia)工(gong)180000個工(gong)件,其磨損(sun)也很小。



3. 模具間隙


  模具(沖切(qie)、沖壓)的間(jian)隙對(dui)沖裁(cai)件(jian)斷面(mian)和成(cheng)型質量有著(zhu)極其(qi)重要的影響。此(ci)(ci)外(wai),模具間(jian)隙還影響模具的壽(shou)命,卸(xie)料力、推(tui)件(jian)力、沖裁(cai)力(沖壓力)和工件(jian)的尺(chi)寸精度。因(yin)此(ci)(ci),模具間(jian)隙是一個非常(chang)重要的工藝參數。


  沖(chong)切時沖(chong)頭(tou)(tou)和沖(chong)模(mo)之(zhi)間(jian)(jian)的(de)間(jian)(jian)隙每邊為0.051mm;沖(chong)壓(ya)(ya)成型時沖(chong)頭(tou)(tou)和沖(chong)模(mo)之(zhi)間(jian)(jian)的(de)間(jian)(jian)隙為0.851mm,同時沖(chong)壓(ya)(ya)所用(yong)的(de)沖(chong)頭(tou)(tou)每邊還(huan)帶(dai)有3°的(de)斜度。沖(chong)頭(tou)(tou)端部的(de)圓角半徑最小為0.381mm,沖(chong)壓(ya)(ya)半徑不(bu)小于(yu)2.362mm.


  在沖壓(ya)變形量較(jiao)大的(de)情況下(xia),對(dui)于奧(ao)氏體不銹鋼而言,其間(jian)隙比原(yuan)(yuan)始(shi)(shi)坯料厚度(du)大35%~40%;對(dui)于鐵素體不銹鋼,則一般比原(yuan)(yuan)始(shi)(shi)坯料厚度(du)大10%~15%。


  圖4-10所(suo)示為某一奧氏體不(bu)銹鋼沖(chong)(chong)壓件的斷面形狀和厚度變(bian)化情況。從該圖中可以明確地看出,材質為06Cr19Ni10(304)的沖(chong)(chong)壓杯的斷面厚度的情況以及沖(chong)(chong)壓成型后硬度分布情況。


  在(zai)(zai)(zai)不(bu)銹鋼(gang)(gang)沖壓(ya)成型(xing)中(zhong),通常(chang)不(bu)使(shi)(shi)用間隙小于材料厚度的(de)方法(fa)進行沖壓(ya)成型(xing),因為這樣將會(hui)使(shi)(shi)金(jin)屬在(zai)(zai)(zai)凸(tu)模和凹模之間產生(sheng)(sheng)擠壓(ya)現象。由于奧氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)(gang)加工(gong)硬(ying)化速度較高,擠壓(ya)會(hui)使(shi)(shi)模具產生(sheng)(sheng)劃痕并加快模具的(de)磨損。所以,在(zai)(zai)(zai)不(bu)銹鋼(gang)(gang)沖壓(ya)成型(xing)時,不(bu)適(shi)宜采(cai)用小間隙、減厚深(shen)沖的(de)成型(xing)方式。同時,在(zai)(zai)(zai)奧氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)沖壓(ya)過程中(zhong),如(ru)產生(sheng)(sheng)較大(da)的(de)減厚深(shen)沖,則工(gong)件斷裂(lie)的(de)可能性也會(hui)大(da)大(da)增(zeng)加。


表 4.jpg


 表4-4是模(mo)具半徑對奧氏體不(bu)銹鋼深沖變(bian)形(xing)率(lv)的(de)影響。當(dang)鐵(tie)素(su)體不(bu)銹鋼沖壓成型時(shi),由于模(mo)具間隙(xi)過大,坯料在模(mo)具人口處將會(hui)產生收縮性皺折(zhe)。為了控制這一皺折(zhe)的(de)出現,可(ke)以采用剪去(qu)毛坯的(de)角(jiao)部、改變(bian)潤滑劑的(de)黏度并精確(que)調(diao)正(zheng)壓緊(jin)力等方法。


 表(biao)4-5是不同(tong)鋼種模具間(jian)隙配合表(biao)。



4. 沖壓(ya)速度


 沖壓(ya)速度(du)對(dui)沖壓(ya)成型(xing)能(neng)否成功有著重大影(ying)響(xiang)。從加工(gong)(gong)硬化(hua)率和應力均勻分布的觀點來(lai)看,采用(yong)每分鐘508~635mm的沖壓(ya)速度(du)是(shi)比較適宜的。如果采用(yong)專門的成型(xing)技術,在(zai)這種速度(du)下成型(xing)工(gong)(gong)件的開(kai)裂往(wang)往(wang)小于2%。



5. 潤滑(hua)


 提高沖壓加(jia)工生(sheng)產(chan)(chan)能力,保證沖壓成(cheng)型(xing)產(chan)(chan)品的(de)質(zhi)量,固然需(xu)要良好的(de)設備(bei)、合(he)理的(de)模具設計、正確(que)的(de)操作調整,同時也需(xu)要采(cai)取合(he)適的(de)工藝冷卻潤滑。


 在薄板(ban)成(cheng)型(xing)(xing)加(jia)(jia)工(gong)中(zhong)最大的(de)損耗(hao)(原材料損耗(hao)、能耗(hao)等(deng))來自(zi)摩擦,摩擦力是成(cheng)型(xing)(xing)中(zhong)必然出現的(de)外載荷之一,恰(qia)當地利用摩擦,可(ke)以(yi)起到(dao)改(gai)善(shan)板(ban)材成(cheng)型(xing)(xing)性(xing)能和提(ti)高產品(pin)質量的(de)效(xiao)果(guo),否(fou)則可(ke)造成(cheng)模具(ju)損耗(hao)加(jia)(jia)快(kuai)、廢品(pin)率高、能耗(hao)過大等(deng)一系列(lie)問(wen)題,摩擦問(wen)題日益成(cheng)為(wei)成(cheng)型(xing)(xing)加(jia)(jia)工(gong)中(zhong)的(de)一個突出問(wen)題。


 摩(mo)擦是(shi)(shi)由物(wu)體相(xiang)對(dui)運動產生(sheng)的(de)(de),因而隨之也一定會帶來磨(mo)損。只要材料與其環境(jing)存在著相(xiang)對(dui)主動,就會產生(sheng)摩(mo)擦,出(chu)現材料的(de)(de)磨(mo)損問題。模具選用工具鋼就是(shi)(shi)需要其耐磨(mo)性,這是(shi)(shi)因為模具在運動中完成沖壓。磨(mo)損與腐蝕很類似,它們都從表面破壞材料,并且是(shi)(shi)普(pu)遍(bian)存在的(de)(de)現象。但是(shi)(shi)產生(sheng)破壞的(de)(de)主要原因,磨(mo)損與腐蝕卻(que)是(shi)(shi)有區別的(de)(de),前者是(shi)(shi)力學(xue)(xue)的(de)(de)摩(mo)擦作用;而后者是(shi)(shi)電化(hua)學(xue)(xue)或化(hua)學(xue)(xue)的(de)(de)侵蝕作用。


 潤滑是指在兩摩擦表面間加入某種物(wu)質(zhi),如油脂類等,是減小摩擦和磨損的一種有效措(cuo)施。


 潤滑(hua)的(de)作用表(biao)現,在相互摩擦金(jin)屬之間(jian)加入潤滑(hua)油,如能使(shi)它們不相接觸,不僅可減少運動所需的(de)力,也(ye)可有效(xiao)地(di)降低(di)金(jin)屬的(de)磨損(sun)。


 不(bu)銹鋼成(cheng)型(xing)時(shi),對滑潤的(de)要求比(bi)碳鋼和合金鋼更為嚴格。通常由于不(bu)銹鋼成(cheng)型(xing)時(shi)要求必須保持(chi)高質量的(de)表面,此外(wai)其(qi)強度(du)、硬度(du)較高,而導熱性差(cha)、摩(mo)擦(ca)系(xi)數又(you)較高,潤滑就(jiu)顯得極其(qi)重要。


 不銹(xiu)鋼(gang)(gang)成型(xing)時很容易產(chan)生黏結,而且(qie)工(gong)件的(de)(de)大(da)部分溫度(du)可升得(de)很高。局部和整體的(de)(de)過熱無疑就(jiu)會(hui)引起工(gong)件性能的(de)(de)變化(hua)。因此(ci),不銹(xiu)鋼(gang)(gang)成型(xing)所(suo)需要(yao)的(de)(de)潤滑比碳鋼(gang)(gang)和合金(jin)鋼(gang)(gang)就(jiu)顯得(de)更(geng)為重要(yao)。


 不銹(xiu)鋼沖壓(ya)成(cheng)(cheng)型使(shi)用潤滑(hua)劑,可以防止模具(ju)與薄板表面的(de)損(sun)傷(shang),還可以調(diao)節接觸面的(de)摩擦系數。即(ji)使(shi)在(zai)薄板成(cheng)(cheng)型方(fang)面,沖壓(ya)過程中的(de)潤滑(hua)作用是極為有(you)利于(yu)成(cheng)(cheng)型的(de)一種(zhong)輔助手段(duan),同時還具(ju)有(you)克服某些成(cheng)(cheng)型缺陷的(de)作用。但是,現在(zai)人(ren)們已(yi)經不只局(ju)限于(yu)這種(zhong)認識,而是將其認定(ding)為沖壓(ya)技(ji)術的(de)一個重要(yao)組成(cheng)(cheng)部(bu)分。


 潤滑(hua)是(shi)保(bao)證(zheng)高(gao)(gao)質量的不(bu)銹鋼(gang)表面的需要,但是(shi)在鋼(gang)種(zhong)之間這(zhe)種(zhong)潤滑(hua)又有極大(da)差(cha)別。另(ling)外,不(bu)銹鋼(gang)強度高(gao)(gao)、硬度高(gao)(gao)、熱傳導性(xing)低(di)和(he)摩擦系數高(gao)(gao),造(zao)成工件(jian)、模具(ju)擦劃傷(shang)和(he)模具(ju)磨損(sun)是(shi)極其(qi)平常的,特(te)別是(shi)當(dang)使用較大(da)沖壓力時,尤(you)其(qi)對于(yu)奧氏體不(bu)銹鋼(gang)來說更(geng)應該(gai)高(gao)(gao)度注(zhu)意。


表 6.jpg


 表(biao)4-6列(lie)舉了(le)不銹(xiu)鋼使用(yong)不同(tong)工藝成型時(shi),常采用(yong)的(de)潤滑(hua)劑(ji)。除特(te)殊目的(de)外,石墨及二硫化鉬潤滑(hua)劑(ji)一般(ban)是用(yong)來減少黏結摩擦的(de),表(biao)4-6在評價潤滑(hua)劑(ji)時(shi)也考慮了(le)良好(hao)流動(dong)性和易分離性等其他因素。


 作為一般(ban)用途(tu)的可(ke)(ke)溶性油,如礦物油、肥皂溶液和水乳液可(ke)(ke)以(yi)不加考慮,因為它們(men)對大多數不銹(xiu)鋼成型(xing)是不起作用的。


 作為一種保證工(gong)(gong)件(jian)表面質量的預防措施,不銹鋼(gang)薄板在(zai)完成成型(xing)加(jia)(jia)工(gong)(gong)工(gong)(gong)序后,潤滑劑應全(quan)部加(jia)(jia)以清除,使工(gong)(gong)件(jian)保持完全(quan)干燥(zao)狀態。在(zai)成型(xing)工(gong)(gong)序中間熱處(chu)理前,必須將潤滑劑全(quan)部清除掉(diao),這對于含有(you)不溶解 固體、硫或氯的潤滑劑尤其重要。


為不(bu)銹鋼成型(xing)選擇潤滑劑,基于(yu)兩個主(zhu)要因素:


 ①. 潤滑油(you)必須有(you)效,即它(ta)必須有(you)助于再形(xing)成(cheng),并能減少廢料和過度劃傷;


 ②. 潤滑油必須最大限度地提(ti)高工(gong)具使用(yong)的壽命(ming)。


 另外,適用的潤滑油還取決于沖(chong)壓(ya)成型的原材料和沖(chong)壓(ya)工具表面(mian)粗糙度等因素。


 不銹鋼冷軋后退火酸(suan)洗(xi)表(biao)面(mian)(mian)(mian)(NO、2D)是最適合(he)于沖壓成型(xing)的(de)。潤滑(hua)劑在(zai)(zai)(zai)這種相(xiang)對粗糙的(de)表(biao)面(mian)(mian)(mian)上附(fu)著能力比在(zai)(zai)(zai)光滑(hua)或(huo)者經過拋(pao)光的(de)表(biao)面(mian)(mian)(mian)更強,因(yin)此潤滑(hua)劑可以在(zai)(zai)(zai)兩個接觸的(de)表(biao)面(mian)(mian)(mian)之間(jian)均勻分布(bu)。當(dang)然,較(jiao)為光滑(hua)的(de)2B表(biao)面(mian)(mian)(mian),幾乎適合(he)于所(suo)有的(de)成型(xing)加工。


 成(cheng)型后,如(ru)何簡便(bian)快捷(jie)地將潤滑(hua)劑去(qu)除,也是一項十分(fen)重要(yao)的工作,尤其是當這些零(ling)部(bu)件(jian)處(chu)在高(gao)溫(wen)(wen)下(xia)時,如(ru)退火、去(qu)應力熱處(chu)理或焊接。如(ru)果工件(jian)上的潤滑(hua)劑沒有全部(bu)去(qu)除,在高(gao)溫(wen)(wen)作用下(xia)將會(hui)快速(su)擴散進(jin)入鋼中,引起敏化和(he)隨后耐蝕性的受損。


 潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji)的(de)選(xuan)擇將關系到產(chan)品質量和(he)成型(xing)加工(gong)的(de)成本。潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji)必須具有(you)加工(gong)工(gong)藝(yi)所(suo)要求(qiu)的(de)性能,但(dan)是(shi)使(shi)用(yong)超過加工(gong)要求(qiu)所(suo)需要的(de)潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji)時,這將會使(shi)得去除潤(run)滑(hua)(hua)油費用(yong)上升,經(jing)濟性不(bu)好。


 不銹鋼(gang)(gang)和高強度鋼(gang)(gang)板沖壓(ya)成型時,為了(le)增加接(jie)觸部的(de)(de)(de)(de)面壓(ya)力(li)及(ji)溫度,防(fang)止模具與薄板表面的(de)(de)(de)(de)損(sun)傷(shang)是(shi)(shi)非(fei)常困(kun)難的(de)(de)(de)(de)。雖(sui)然從模具材(cai)料和表面加工(gong)來(lai)考慮防(fang)止損(sun)傷(shang)的(de)(de)(de)(de)對策仍(reng)然是(shi)(shi)基(ji)本和重要的(de)(de)(de)(de),但也不能忽視依(yi)靠潤滑來(lai)防(fang)止損(sun)傷(shang)的(de)(de)(de)(de)對策。弄清(qing)楚固(gu)體的(de)(de)(de)(de)塑性接(jie)觸以及(ji)這種(zhong)接(jie)觸的(de)(de)(de)(de)物理化(hua)學現(xian)象,是(shi)(shi)有(you)待于將(jiang)來(lai)研究的(de)(de)(de)(de)一(yi)個重大課題。


 從成(cheng)型(xing)后的脫(tuo)脂所帶來的廢液處(chu)理(li)和從操作(zuo)的觀點來考慮(lv)(例如脫(tuo)模的容易程(cheng)度),薄(bo)板(ban)成(cheng)型(xing)通常都使用水溶性(xing)或者低黏(nian)度油作(zuo)潤滑劑。對于軟鋼板(ban)來說,越(yue)來越(yue)迫切地要求(qiu)既防銹(xiu)又(you)潤滑的板(ban)材(cai),而且經這種處(chu)理(li)的板(ban)材(cai)已經開始試(shi)用。


 在不(bu)銹鋼沖(chong)壓(ya)(ya)(ya)成型(xing)(xing)過(guo)程中(zhong)(zhong)(zhong),最(zui)常用的潤(run)(run)滑劑(ji)(ji)是(shi)(shi)氯化(hua)(hua)型(xing)(xing)潤(run)(run)滑劑(ji)(ji)。EP(耐高壓(ya)(ya)(ya)潤(run)(run)滑劑(ji)(ji))化(hua)(hua)學活性并不(bu)好,但是(shi)(shi)它具有調(diao)整這種活性的能力,而且其黏度(du)也可在很大范(fan)圍內變(bian)化(hua)(hua),因(yin)而是(shi)(shi)不(bu)銹鋼沖(chong)壓(ya)(ya)(ya)成型(xing)(xing)中(zhong)(zhong)(zhong)最(zui)通用的一(yi)種潤(run)(run)滑劑(ji)(ji)。另(ling)外,所有氯化(hua)(hua)潤(run)(run)滑劑(ji)(ji)在脫脂劑(ji)(ji)或(huo)一(yi)般(ban)劑(ji)(ji)中(zhong)(zhong)(zhong)均容易清(qing)除(chu)。同時(shi),為了易于從水基清(qing)潔劑(ji)(ji)中(zhong)(zhong)(zhong)將其除(chu)去,還(huan)可加(jia)入一(yi)些乳化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。


 如表4-6所列出的糊狀(zhuang)顏料、硫(liu)化或硫(liu)化氯化油類,干(gan)燥(zao)蠟(la)或肥皂(zao)硼砂膜也是(shi)沖壓(ya)成(cheng)型過程使用(yong)(yong)的高效潤滑(hua)劑,但是(shi)它(ta)們使用(yong)(yong)起來(lai)不(bu)太方便。由于耐(nai)重負荷乳液(ye)具有優良的冷卻(que)性能,因此常用(yong)(yong)于高速(su)沖壓(ya)過程。