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不銹鋼拉伸模具常見(jiàn)問(wèn)題及解決方案
[2021-07-27]

不銹鋼拉伸模具常見(jiàn)問(wèn)題及解決方案


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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(guò)程中從模具結構、模具材料、熱處理及潤滑等方面著(zhù)手,提高零件質(zhì)量和模具壽命,更好地解決不銹鋼沖壓過(guò)程中存在的問(wèn)題。

不銹鋼薄板沖壓特點(diǎn)

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

(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(shí)塑性變形劇烈硬化,薄板拉深易起皺或掉底。

(4)拉深模具易出現粘接瘤現象,導致零件外徑嚴重劃傷。

(5)拉深時(shí),難以達到預期的形狀。

解決措施

  不銹鋼薄板拉深成形過(guò)程中出現粘結瘤的問(wèn)題一直困擾著(zhù)生產(chǎn)現場(chǎng),給生產(chǎn)者帶來(lái)很大的麻煩,然而由于粘結瘤形成涉及到摩擦學(xué)等問(wèn)題,影響因素較多。目前,我們只能從不同角度提出措施來(lái)防止粘結瘤的形成及減少。

模具工作部分材料選擇及熱處理

  針對粘結瘤問(wèn)題,選擇模具材料應根據不銹鋼板料與模具材料的親合關(guān)系注意兩點(diǎn):選擇一是抗粘合性強,二是耐磨減摩的模具材料。一般來(lái)講,金屬晶格類(lèi)型、晶格間距、電子密度、電化學(xué)性能相通的金屬,其相互吸引、溶解能力強,易粘附在一起,結果摩擦系數變大。Cr、Ni與Fe的互溶性大,因此用鋼模拉深時(shí),更易發(fā)生粘結瘤現象。實(shí)踐證明: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(zhì)合金制造凹模比用Cr12Mov軟氮化制造凹模壽命提高數倍,而且不粘模;如果采用代號3054合金鑄鐵,只需在模具表面進(jìn)行火焰淬火,模具表面不會(huì )出現粘結瘤。另外在模具易損部位可采用硬質(zhì)合金鑲塊,它具有優(yōu)良的抗壓性能、超群的耐磨性和持久的表面粗糙度及尺寸精度控制。但由于價(jià)格問(wèn)題,生產(chǎn)中用得較少。

模具工作部分的表面加工

  不銹鋼拉深模表面質(zhì)量要求很高。較低的表面粗糙度可以起到減摩擦和提高抗粘合性的作用因此。拉深模在進(jìn)行了磨削加工后,更重要的是消除加工痕跡。而在模具制造中往往忽視了研磨和拋光工序。應該指出。在整個(gè)模具加工過(guò)程中,拋磨工作量應占三分之一,因不銹鋼產(chǎn)品的外觀(guān)質(zhì)量在很大程度上取決于模具的拋磨技術(shù)。模具表面粗糙度降低,模具的修磨次數相應減少,模具使用壽命相應地得到提高。如果模具表面拋磨不夠,加之不銹鋼薄板拉深,易引起粘結瘤的特性,因而拉深出來(lái)的產(chǎn)品劃痕嚴重。而產(chǎn)品上的這此劃痕用拋光處理來(lái)解決既費時(shí)又達不到效果。因此,我們應該在模具拋磨工序上下大的功夫,只有模具表面加工精度提高才能減少產(chǎn)品的劃痕,模具的修模壽命才能得到大幅度提高。

  近年來(lái),國內出現了各種拋光新技術(shù)和拋光工具。開(kāi)發(fā)了超聲波、電解拋光、磨料噴射、擠壓珩磨等新工藝、新設備。據資料介紹,對CrWMo,3Cr12W8V,Cr12三種材料模具進(jìn)行電化學(xué)拋光試驗研究,證明這種拋光僅用5-10分鐘就能使模具型腔表面粗糙度從原來(lái)的Ra3.2-Ra1.6的基礎上降低到Ra0.4-RaO.2。同時(shí)通過(guò)電化學(xué)拋光還可提高表面硬度以提高耐磨性。又如,超聲波拋光機可用于經(jīng)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(diǎn)。對于新的拋光技術(shù)我們應該積極去運用和總結。

工藝潤滑


  由不銹鋼拉深特性可知,形成粘結瘤是因為板料與模具發(fā)生了直接接觸,這是一個(gè)理論上不爭的事實(shí),因此選擇潤滑劑或涂覆劑的首要點(diǎn)就是在板料拉深成形過(guò)程中潤滑膜自始至終不發(fā)生破裂并且起潤滑作用?!胺勒辰的Α笔沁x擇潤滑劑的基本出發(fā)點(diǎn)。


  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。這主要是提高潤滑劑對金屬表面的潤滑能力,用以產(chǎn)生含硫、磷、氯的化合物在高溫下與金屬表面起化學(xué)反應,生成硫化鐵、氯化鐵等來(lái)加強油膜強度和增強吸附能力,較好地潤滑模具與產(chǎn)品表面。固體潤滑劑則是填充到金屬表面的小坑內,使干磨擦接觸點(diǎn)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作用,不易發(fā)生模具粘結。通常在生產(chǎn)中根據產(chǎn)品變形程度和實(shí)際情況選擇和配方(有關(guān)沖壓手冊上可查到配方)。


  另外,由脂肪、礦物油、合成油脂、潤滑脂、皂液也可組成潤滑劑,且對不銹鋼淺拉深效果較好。含有水溶乳濁液,或者用油稀釋的有機礦物油也可用于淺拉延。在潤滑劑中加入石墨能起到抗粘合的作用但石墨加人后的清洗較困難。如選用代號3054合金鑄鐵制作模具,那么選用一般潤滑劑效果都較好。


  據資料介紹板料經(jīng)鹽浴處理可在表面獲得一層金屬軟模(如銅、鋅、鉛等),拉深成形過(guò)程中不會(huì )出現粘?,F象。另外,近年來(lái)研制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(jīng)過(guò)處理,表面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(chǎn)品表面質(zhì)量。而且極大的減弱了模具與板料的摩擦作用,起到良好的潤滑作用,實(shí)驗表明效果良好。


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