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不鏽鋼薄板拉深存在題目及對策

2019-11-27 23:55   评论:57 点击:865

不鏽鋼產品以其精美的外表 、良好的抗腐蝕性、抗高溫氧化性及高低溫強度而頗得人們的青睞 ,愈來愈廣泛地用於裝潢、輕工、民用五金、廚房設備及用具等行業。由於這類產品外觀質量要求較高,在產品的全部加工過程中,要保證高光亮度的產品表麵不劃傷和擦傷難度確實很大 ,特別是由於不鏽鋼薄板拉深特性所帶來的模具選材、熱處理、加工及工藝潤滑等題目直接影響到產品質金、產量、本錢及模具壽命。

1 不鏽鋼薄板拉深特點及粘結瘤

由於不鏽鋼的屈服點高,硬度高,冷作硬化效應明顯,不鏽鋼薄板進行拉深時其特點如下:

1) 因導熱性比普通低碳鋼差,導致所需變形力大;

2) 不鏽鋼薄板拉深時,塑性變形劇烈硬化,薄板拉深時輕易起皺,滿要較大的壓邊力;

3) 板料在拉深凹模圓角處的彎曲和反向彎曲所引發的回彈,通常會在產品側壁形成凹陷變形使得尺寸精度和外形要求較高的產品需要增加整形工序來達到 。

4) 不鏽鋼薄板拉深過程中輕易出現粘結瘤現象。

從微觀角度看,板料與模具表麵都是凹凸不平的粗鍵麵,由於拉深過程中壓邊力較大 ,載荷由局部突出部位承受單位壓力很大;又因板料與模具間產生相對活動和板料的塑性變形產生熱能,使得潤滑膜粘度下降 ,強度降低;板料上突出部位在高壓、瞬時高溫、受活動剪切感化下,潤滑膜破裂,板料與模具直接接觸,板料突出部位被模具突出部位刮下成為碎片堆人模具突出部位前方,如溫度足夠高,使得碎片軟化、熔化、枯焊在模具上,形成粘結瘤。粘結瘤一且形成就很難脫落,且越粘越大,從而導致不鏽鋼板料拉深產品表麵留下嚴重劃痕。另外,拉深速度、板料變形童大小等也對粘結瘤形成起著首要感化。如何避免拉深模粘結瘤的形成,進步拉深件的表麵質量是不鏽鋼薄板拉深中的技術困難所在 。2 解決措施

不鏽鋼薄板拉深成形過程中出現粘結瘤的題目一向困擾著生產現場,給生產者帶來很大的麻煩,然而由於粘結瘤形成涉及到摩擦學等題目,影響身分較多。目前 ,我們隻能從不同角度提出措施來防止粘結瘤的形成及減少 。

2.1 模具工作部分材料選擇及熱處理

針對粘結瘤題目,選擇模具材料應根據不鏽鋼板料與模具材料的親合關係重視兩點:選擇一是抗粘合性強,二是耐磨減摩的模具材料。一般來講,金屬晶格類型、晶格間距、電子密度、電化學性能相通的金屬,其相互吸引、溶解能力強,易粘附在一起,結果摩擦係數變大。Cr、Ni與Fe的互溶性大,是以用鋼模拉深時,更易發生粘結瘤現象。實踐證實:選用鑄鋁青銅、硬鋁青銅防粘效果較好;采用碳化鎢鋼結硬質合金製造凹模比用Cr12Mov軟氮化製造凹模壽命進步數倍,且不粘模;假如采用代號3054合金鑄鐵,隻需在模具表麵進行火焰淬火,模具表麵不會出現粘結瘤。另外在模具易損部位可采用硬質合金鑲塊,它具有良好的抗壓性能、超群的耐磨性和持久的表麵粗糙度及尺寸情度控製。但由於價格題目,生產中用得較少。

受工廠選材限製,假如一般高碳、高鉻工具鋼用作不鏽鋼薄板拉深模,熱處理硬度應達到60HRC以上,表麵可進行軟氮化處理。如為進步模具耐磨性而再進步硬度對於不鏽鋼拉深中的粘結現象並不會帶來改善。關鍵是應當在熱處理中盡可能往除殘餘奧氏體,如Cr12一類高硬度材料采用普通的悴火工藝,即使達到HRC62-64的極限硬度範圍,組織中仍殘存相當數目的奧氏體。奧氏體既是模具中的軟點,與馬氏體相比又與潤滑劑中活性劑的親和力較弱,不易建立起潤滑油膜。是以這類材料的熱處理在悴火冷卻後可采用低溫處理的辦法,使殘餘奧氏體改變為馬氏體從而改善基體的抗粘合性。此外 ,還應對不鏽鋼拉深模進行表麵處理以進步模具的耐磨性、抗粘合性。對於合金鑄鐵或有色合金材料建造的模具采取滲氮等表麵強化工藝 ,使用效果較好。

2.2 模具工作部分的表麵加工

不鏽鋼拉深模表麵質量要求很高。較低的表麵粗糙度可以起到減摩和進步抗粘合性的感化是以 。拉深模在進行了磨削加工後,更首要的是消除加工痕跡。而在模具製造中往往忽視了研磨和拋光工序。應當指出 。在全部模具加工過程中 ,拋磨工作量應占三分之一,因不鏽鋼產品的外觀質量在很大程度上取決於模具的拋磨技術。模具表麵粗糙度降低,模具的修磨次數相應減少,模具使用壽命相應地得到進步。

假如模具表麵拋磨不夠,加之不鏽鋼薄板拉深易引發粘結瘤的特性,因此拉深出來的產品劃痕嚴重。而產品上的這此劃痕用拋光處理來解決既費時又達不到效果。是以,我們應當在模具拋磨工序上下大的功夫,隻有模具表麵加工精度進步才能減少產品的劃痕,模具的修模壽命才能得到大幅度進步。近年來,國內出現了各種拋光新技術和拋光工具,開發了超聲波、電解拋光、磨料噴射、擠壓珩磨等新工藝、新設備。據資料先容,對CrWMo,3Cr12W8V,Cr12三種材料模具進行電化學拋光試驗研究,證實這類拋光僅用5-10分鍾就能使模具型腔表麵粗糙度從本來的Ra3.2-Ra1.6的基礎上降低到Ra0.4-RaO.2。同時通過電化學拋光還可進步表麵硬度以進步耐磨性。又如,超聲波拋光機可用於經軟氮化處理的型腔的細拋光,它可以避免手工拋光易破壞氮化膜的缺點。對於新的拋光技術我們應當積極往應用和總結。

2.3 工藝潤滑

由不鏽鋼拉深特性可知,形成粘結瘤是由於板料與模具發生了直接接觸,這是一個理論上不爭的事實,是以選擇潤滑劑或塗覆劑的首要點就是在板料拉深成形過程中潤滑膜自始至終不發生破裂並且起潤滑感化。“防粘降摩”是選擇潤滑劑的基本出發點。

一般在潤滑劑中加一定比例的極壓添加劑或采用固體潤滑劑均可取得較好效果。這首要是進步潤滑劑對金屬表麵的潤滑能力,用以產生含硫、磷、氯的化合物在高溫下與金屬表麵起化學反應,天生硫化鐵 、氯化鐵等來加強油膜強度和加強吸附能力 ,較好地潤滑模具與產品表麵。固體潤滑劑則是填充到金屬表麵的小坑內,使幹磨擦接觸點減少到最少,另外固體潤滑劑有很高的穩定性,在高溫下也能起到潤滑感化,不易發生模具粘結。通常在生產中根據產品變形程度和實際情況選擇和配方(有關衝壓手冊上可查到配方)。

另外,由脂肪、礦物油、合成油脂、潤滑脂、皂液也可構成潤滑劑,且對不鏽鋼淺拉深效果較好。含有水溶乳濁液,或者用油稀釋的有機礦物油也可用於淺拉延。在潤滑劑中加進石墨能起到抗粘合的感化但石墨加人後的清洗較困難。如選用代號3054合金鑄鐵建造模具,那麽選用一般潤滑劑效果都較好。

據資料先容板料經鹽浴處理可在表麵獲得一層金屬軟模(如銅 、鋅、鉛等),拉深成形過程中不會出現粘模現象。另外 ,近年來研製出了一種以聚乙烯醇縮丁醛為主體的有機高分子潤滑膜,毛坯經過處理,表麵得到一層有機潤滑膜,它可隨板料一起變形,這不僅避免了模具與板料的直接接觸,防止了粘模,保證了產品表麵質量。而且極大的減弱了模具與板料的摩擦感化,起到良好的潤滑感化,實驗表明效果良好。

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