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不銹钢冷弯加工成型方法

发布者: 源晟键    时间:2019-10-8 9:35:38

1 不銹钢常用的冷加工成型方法
  (1)冷弯成型
  冷弯广泛用於不銹钢薄板和带钢制作部件。冲床基本上是开式单动、机械或液压传动的,有一个狭长的工作臺。该机仅能生產直线部件,但是熟练的工具设计人员也可用该机生產形状复杂的部件。冷弯冲床所生產的部件长度取决於不銹钢原来的类型和厚度以及机器的功率和所能安装工具的尺寸。有些大型冲床如长11米、标準的900吨冷弯冲床,可以生產长度為9m,厚度為8.0mm的奥氏体不銹钢冷弯件。為了尽量降低不銹钢的擦伤,冷弯冲床的工具通常用铬含量為12%的热作模具钢制造,而且还可使用塑料膜来作為进一步的保护措施。
  利用冷弯冲床的通用模具生產小批量的通用部件是相当经济的,但如果使用专用模具来生產特殊形状要求的部件,就需要大的批量来降低模具加工费用,以满足其经济性。
  (2)辊轧成型
  辊轧成型方法是使用一组连续机架把不銹钢轧成复杂形状的產品,适用於板材和异型线材的生產。轧辊的顺序是按照让產品渐次形变的原则进行设计的,轧机采用自动化控制,每个机架的辊型可渐进连续轧压,直到获得所需的最终產品形状。如果部件的形状复杂,最多可用三十六个机架,但形状简单的部件,三、四个机架就可以了。轧辊常采用冷作模具钢制作,硬度一般在HRC62以上,同时為了保证轧压后工件表面的光洁度,对轧辊表面的光洁度要求也很高。
  采用辊轧成型技术生產大批量的长型件是最经济的。对於常规的板材轧机来说,可以加工的带钢宽度范围是2.5 mm~1500mm,厚度是0.25 mm~3.5mm;对於常规的线材轧机来说,可以加工的线材宽度范围是1 mm~30mm,厚度是0.5 mm~10mm。采用辊轧成型方法所加工部件形状多样,可以从简单的平面到复杂的、闭合的断面。
  一般来说,由於刀具、模具加工和设备成本高,对於不銹钢板材月產量在30000米以上时采用辊轧成型工艺才经济,对於不銹钢线材月產量则要达到1000T以上。无论是板材还是线材的辊轧生產,都必须保证原材料的表面光洁,并定期检查模具表面,以防表面污染和擦伤,而且设备还需要具有承受不銹钢冷作硬化和较高的回弹余量的能力。
  (3)冲压成型
  该技术采用冲床和模具来生產所需的產品形状,国内的不銹钢冲压成型生產常见於不銹钢厨具生產企业,不銹钢锅、盆需要深冲压成型,厨具的手柄也需要冲压折弯、拍扁。冲床可以是机械传动的,也可以是液压传动的,但是深冲时最好还是用液压传动的,因為在冲程全长上液压冲床都能提供满载压力。
  绝大多数传统技术可用於不銹钢的冲压成型,但因為冲压不銹钢所需要的力量要比冲压低碳钢所需的力量大60%以上,所以冲床的机架应能承受如此大的冲击力量。而且,解决划伤问题也很关键,特别是冲压不銹钢时的高摩擦力和高温所造成工件表面的划伤。常用的肥皂液或乳化液效果不好,应使用专用的冲压润滑油或含有特高压添加剂的润滑油,但因為这种特高压添加剂会对不銹钢表面造成腐蚀,所以在冲压成型后应当清除掉工件表面的油跡。
  由於冲压模具加工成本较高,只有在大批量生產时才采用冲压成型的技术。
  (4)橡胶衬垫成型
  采用橡胶衬垫成型技术可以大幅度降低模具加工成本,可用来生產小批量的產品。
  该技术采用的成型机构是使用成本不高的材料制成的,例如用硬木或钢筋环氧树脂来作阳模,利用橡胶垫来制作阴模。橡胶可以是实心橡胶块,也可以是层状橡胶块,其深度要比成型机构高出30%左右。在成型机构闭合时,橡胶块将不銹钢坯料挤压成型,当成型机抬起时,橡胶垫复原,橡胶衬垫可以反复使用。
  利用橡胶衬垫成型的工艺特性决定了其无法用来生產复杂形状的產品,而且所生產部件的最大深度也受到限制,这种工艺通常用来生產厚度在1.5mm以下的小批量不銹钢部件。
  (6)折边成型
  折边机作為简单的弯曲机,既可以是手动的,也可以是机动的。最简单的方法是用有弯曲半径的模型把钢板牢固地固定在机床工作臺上,伸出的部分材料放在另一个工作臺上,该工作臺能沿弯曲半径中心旋转。当活动工作臺上升时,它把不銹钢弯曲到所需的角度,很明显,当进行弯曲时,不銹钢在工作臺上滑动。所以,為防止划伤不銹钢,工作臺表面必须平滑。在实际加工过程中,通常用塑料膜保护不銹钢表面。
  上梁片通常做成楔形以便形成间隙,这样就可用适当形状的坯料折边成四边形箱或槽。折边机曾经用於生產大尺寸形状简单的不銹钢薄板制品,但是这些產品目前更多是用冷弯冲床生產的。
  (7)筒体成型
  通常采用弯板方法来生產各种用途的用薄板制造的筒体或筒体段。传统的卷板机有一对可调辊,可根据钢板厚度进行调整,第三个辊,即弯曲辊,控制成型筒体的直径。还有一种这种机器的变型,采用的也是三个辊,辊的配置是宝塔形。底辊為传动辊,顶辊是通过顶辊和工件间所產生的摩擦进行旋转的。底辊直径常為顶辊直径的一半。
  采用上述两种设备所生產的筒体的最小直径為顶辊直径加50mm,所生產的筒体最大直径取决於来料的尺寸、机器及成型件的刚性,在特殊情况下还需要用外部支架来对筒体进行支撑。
  2 不銹钢冷加工成型过程中的常见问题及处理措施
  (1)因待加工坯料表面存在臟污、划伤、凹坑、麻点或重皮等缺陷,在冷加工成型过程中,这些缺陷随著坯料的加工变形而被放大,直接导致產品臟污銹蚀、模具划伤、產品局部开裂等现象,大大降低成品率。因此在成型加工前,首先要仔细检查坯料的表面状况,保证其干净清洁、无表面缺陷,再进行加工生產。
  (2)因成型模具、工作平臺臟污,其表面所粘附的金属碎屑未能及时清除而导致加工后工件表面臟污、銹蚀及表面出现凹坑、划伤现象。為避免这种现象,要定期修磨加工模具,保证其工作面的光洁,同时还要保持加工设备及加工车间的整洁。
  (3)有些成型工艺使金属间有滑动接触,成型过程中的局部高压会使保护不銹钢的钝化膜破坏,而且有可能发生把无保护层的不銹钢表面冷焊到工具表面的危险。该焊点在下一步滑动中断裂时,已经沾染碎屑的工具、模具表面就会在不銹钢表面上造成严重划伤。这就需要保证成型设备的完好,同时要求操作工人熟练操作工艺,谨慎操作,避免出现滑料现象。
  (4)不銹钢具有较高的强度,其中奥氏体不銹钢还具有明显的冷作硬化特性,如果在冷成型过程中,变形量过大,会导致工件断裂,严重的甚至会损伤模具和机器设备。因
  此在生產过程中,应该检测工件硬度,并保持合理的变形量,在保证產品质量的情况下满足生產效率的需求。
  (5)不銹钢工件在冷加工成型后,表面钝化膜会受到损伤,同时还会粘附冲压用油、模具及其他金属的碎屑等,很容易造成銹蚀现象。為了使成型后的工件具有良好的不銹性和光洁度,还要对其进行清洗去油污和钝化处理,有条件的还可以使用塑料膜保护工件表面。


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