不銹鋼薄板沖壓拉深加工要點(diǎn)

來源：塑膠五金網(wǎng)發(fā)布時(shí)間：2014-03-18 17:32:30點(diǎn)擊率：

　　不銹鋼因其優(yōu)異的性能而廣泛應(yīng)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(dǎo)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(diǎn)

　　(1)屈服點(diǎn)高、硬度高、冷作硬化效應(yīng)顯著、易出現(xiàn)裂口等缺陷。

　　(2)導(dǎo)熱性比普通碳鋼差，導(dǎo)致所需變形力大，沖裁力、拉深力大。

　　(3)拉深時(shí)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(dǎo)致零件外徑嚴(yán)重劃傷。

　　(5)拉深時(shí)，難以達(dá)到預(yù)期的形狀。

　　2.解決不銹鋼薄板沖壓拉深問題的途徑

　　分析認(rèn)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(gè)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(biāo)的正規(guī)原材料。對于硬態(tài)料，沖壓加工前必須進(jìn)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2的壓邊面制成斜的，如附圖所示。這樣拉深時(shí)坯料3 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。

　　沖壓不銹鋼時(shí)的沖裁速度要比碳鋼小1/3,實(shí)踐證明，采用液壓機(jī)的效果要優(yōu)于機(jī)械式?jīng)_床。

　　(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(yán)重，導(dǎo)致模具損耗嚴(yán)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? ，但模具材料費(fèi)用和熱處理費(fèi)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。③3054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(shí)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(dá)到60~64HRC,表面粗糙度值Ra=0.4μm;銅基合金類模具需進(jìn)行淬火處理，硬度150HBS左右，表面粗糙度值Ra=1.6μm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，模具的表面能經(jīng)過拋光，使表面粗糙值度達(dá)到Ra=0.4~0.2μm,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(xué)拋光、超聲波拋光，磨料噴射等新工藝可在短時(shí)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\(yùn)用。

　　(4)沖壓潤滑油材料在拉深時(shí)，要對其進(jìn)行適當(dāng)?shù)臐櫥?，可降低材料與模具間的摩擦系數(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(shí)，要選用黏度大的潤滑液，一般采用氯化乙烯漆(G01-4)噴涂板料表面，拉深時(shí)再涂機(jī)油，沖壓件表面得到保護(hù)，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FH100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(qiáng)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(xué)性能發(fā)生變化，其強(qiáng)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(yīng)力。這種內(nèi)應(yīng)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(qiáng)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(dāng)?shù)睦钕禂?shù)，并進(jìn)行合理的中間退火。一般情況下，不銹鋼薄板拉深系數(shù)可選靠近下限值，后道拉深系數(shù)取中間數(shù)值。消除應(yīng)力的退火溫度為1050~1100℃，保溫5 ~15min,空冷。另外，對于形狀要求嚴(yán)格的工件，可在退火后增加整形工序，效果良好。

　　3.結(jié)語

　　在我公司多年的生產(chǎn)實(shí)踐中，通過控制好原材料性能參數(shù)、模具結(jié)構(gòu)、模具材料、潤滑油、工藝路線等，薄板不銹鋼拉深質(zhì)量穩(wěn)定，變形小，生產(chǎn)效率高，為公司創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

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