不銹鋼薄板沖壓拉深加工要點
無錫不銹鋼板、無錫不銹鋼管廠家無錫漢能不銹鋼2020年9月3日訊 不銹鋼因其優(yōu)異的性能而廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)中,但其沖壓加工性能較差,零件表面易劃傷,模具易產(chǎn)生粘結(jié)瘤 ,導致沖壓質(zhì)量和生產(chǎn)效率受到極大的影響。這就要求在沖壓加工過程中從模具結(jié)構(gòu)、模具材料、熱處理及潤滑等方面著手,提高零件質(zhì)量和模具壽命,更好地解決不銹鋼沖壓過程中存在的問題。
1.不銹鋼薄板沖壓特點
(1) 屈服點高、硬度高、冷作硬化效應顯著、易出現(xiàn)裂口等缺陷。
(2) 導熱性比普通碳鋼差,導致所需變形力大,沖裁力、拉深力大。
(3) 拉深時塑性變形劇烈硬化,薄板拉深易起皺或掉底。
(4) 拉深模具易出現(xiàn)粘接瘤現(xiàn)象,導致零件外徑嚴重劃傷。
(5) 拉深時,難以達到預期的形狀。
2.解決不銹鋼薄板沖壓拉深問題的途徑
分析認為,以上問題的產(chǎn)生,是由不銹鋼本身的性能決定的,主要受以下五個方面的因素影響:一是原材料性能;二是模具的結(jié)構(gòu)及 沖壓速度;三是模具的材料;四是沖壓潤滑液;五是工藝路線的安排。
(1) 原材料板材的質(zhì)量也是影響沖壓性能的重要因素,必須采購符合國標的正規(guī)原材料。對于硬態(tài)料,沖壓加工前必須進行退火 ,以提高加工性能。
(2) 模具的結(jié)構(gòu)及沖壓速度 為了改善拉深難度,可以把壓邊圈 的壓邊面制成斜的。這樣拉深時坯料在壓邊圈作用下與壓邊面和凹模完全處于接觸狀態(tài),可以使 凹模 圓角部位材料承受較大的壓邊力,從而改善拉深難度。
(3) 選抗粘的模具材料,不銹鋼拉深過程中,主要問題是粘模嚴重 ,導致模具損耗嚴重,影響零件外觀質(zhì)量 ,所以,解決此類問題必須采用抗粘的模具材料。目前抗粘的模具材料主要有 :
①硬質(zhì)合金類:碳化鎢鋼結(jié)硬質(zhì)合金 ,不粘模 ,模具壽命高??拐承宰?好 ,但模具材料費用和熱處理費用較高,適合大批量生產(chǎn)。
②銅基合金類:鑄鋁青銅和硬鋁青銅 ,不粘模,壽命一般。熱處理簡單,適合中小批量生產(chǎn)采用。@ )3054 合金鑄鐵,不粘模,壽命一般。需表面淬火,適合中小批量生產(chǎn)采用。在實際生產(chǎn)中,各單 位可根據(jù) 自己的熱處理設(shè)備 、產(chǎn)量 、切削加工能力、沖壓件要求等選擇適合的材料。一般情況下,硬質(zhì)合金類和合金鑄鐵類模具的硬度要達到60 ~64H RC ,表面粗糙度值 R = 0.41a,m ;銅基合金類模具需進行淬火處理 ,硬度 150H BS 左右 ,表 面粗糙度值 R = 1.6 m 可滿足普通要求的不銹鋼拉深。對于表 面質(zhì)量要求高的不銹鋼拉深件 ,模具的表面最好能經(jīng)過拋光,使表面粗糙值度達到 R :0.4 —0.21. Lm ,較低的表面粗糙度值可起到減摩和提高抗粘性的作用,這對提高不銹鋼沖壓件表面質(zhì)量,不粘模都有益處。近年來,不斷有新的拋光技術(shù)問世 ,據(jù)資料介紹 ,通過電化學拋光 、超 聲波拋光 ,磨料噴射等新工藝可在短時間內(nèi)降低型腔的表面粗糙度值,提高耐磨性,這些都值得我們?nèi)ヌ剿骱瓦\用。
(4 ) 沖壓潤滑油,材料在拉深時,要對其進行適當?shù)臐櫥山档筒牧吓c模具間的摩擦系數(shù) ,從而使拉深力下降,有潤滑與無潤滑相比,拉深力可降低 30%左右。并且可提高材料的變形程度,降低極限拉深系數(shù),從而減少拉深次數(shù),更主要的是保證了工件表面質(zhì)量,不致使表面擦傷。對于筒形件的拉深,如果內(nèi)表面質(zhì)量要求不高,凸模不必涂潤滑油,這樣,有助于降低拉深系數(shù),一般情況下,可在條料上先涂潤滑油,然后放在凹模上沖壓拉深。不銹鋼沖壓拉深時 ,要選用黏度大的潤滑液 ,一般采用氯化乙烯 漆 (G0I 一4 ) 噴涂板料表面 ,拉深時再涂機油,沖壓件表面得到保護,質(zhì)量好。但氯化乙烯漆的環(huán)保性能差 ,更主要的是拉深后需用香蕉水清洗 ,氣味大,對操作工健康有影響。近年來,有新型的不銹鋼拉深油和水基拉深液不斷問世 ,效果好 ,環(huán)保性能好 ,可作為替代氯化乙烯漆的不銹鋼拉深潤滑油。比如FH IO0 型拉深油,效果良好,在生產(chǎn)中已推廣使用。
(5 ) 安排合理的工藝路線 不銹鋼材料不但強度高,變形抗力大 ,在拉深過程中承受塑性變形而產(chǎn)生加工硬化,使材料的力學性能發(fā)生變化,其強度和硬度會明顯提高,而本身塑性會降低,金屬冷加工變形后,晶粒破碎,晶格歪扭,處于一種不穩(wěn)定狀態(tài),即殘存的內(nèi)應力 。這種內(nèi)應力使變形后 的拉深件有改變形狀的狀態(tài)趨勢,致使成品或半成品長期存放會產(chǎn)生變形或裂紋。為了不使拉深件及半成品由于變形抵抗力及強度的提高 而發(fā)生裂紋及破裂現(xiàn)象 ,在生產(chǎn)過程中,必須合理安排工藝路線 ,選取適當?shù)睦钕禂?shù) ,并進行合理的中間退火。一般情況下,薄板首次拉深系數(shù)可選靠近下限值,后道拉深系數(shù)取中間數(shù)值。消除應力的退火溫度 為 1050 —1IO0 ~C ,保 溫 5 —15m in,空 冷。另 外 ,對于形狀要求嚴格的工件 ,可在退火后增加 整形工序 ,效果良好 。