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(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(guò)程中從模具結(jié)構(gòu)、模具材料、熱處理及潤(rùn)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(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(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。

解決措施

　　不銹鋼薄板拉深成形過(guò)程中出現(xiàn)粘結(jié)瘤的問(wèn)題一直困擾著生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，給生產(chǎn)者帶來(lái)很大的麻煩，然而由于粘結(jié)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(jié)瘤的形成及減少。

模具工作部分材料選擇及熱處理

　　針對(duì)粘結(jié)瘤問(wèn)題，選擇模具材料應(yīng)根據(jù)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(qiáng)，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(qiáng)，易粘附在一起，結(jié)果摩擦系數(shù)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(jié)瘤現(xiàn)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(jié)硬質(zhì)合金制造凹模比用Cr12Mov軟氮化制造凹模壽命提高數(shù)倍，而且不粘模；如果采用代號(hào)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(xiàn)粘結(jié)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(yīng)該指出。在整個(gè)模具加工過(guò)程中，拋磨工作量應(yīng)占三分之一，因不銹鋼產(chǎn)品的外觀質(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(shù)相應(yīng)減少，模具使用壽命相應(yīng)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(jié)瘤的特性，因而拉深出來(lái)的產(chǎn)品劃痕嚴(yán)重。而產(chǎn)品上的這此劃痕用拋光處理來(lái)解決既費(fèi)時(shí)又達(dá)不到效果。因此，我們應(yīng)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(guó)內(nèi)出現(xiàn)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(shè)備。據(jù)資料介紹，對(duì)CrWMo，3Cr12W8V,Cr12三種材料模具進(jìn)行電化學(xué)拋光試驗(yàn)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(chǔ)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(jī)可用于經(jīng)軟氮化處理的型腔的細(xì)拋光，它可以避免手工拋光易破壞氮化膜的缺點(diǎn)。對(duì)于新的拋光技術(shù)我們應(yīng)該積極去運(yùn)用和總結(jié)。

工藝潤(rùn)滑

　　由不銹鋼拉深特性可知，形成粘結(jié)瘤是因?yàn)榘辶吓c模具發(fā)生了直接接觸，這是一個(gè)理論上不爭(zhēng)的事實(shí)，因此選擇潤(rùn)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(rùn)滑膜自始至終不發(fā)生破裂并且起潤(rùn)滑作用。“防粘降摩”是選擇潤(rùn)滑劑的基本出發(fā)點(diǎn)。

　　一般在潤(rùn)滑劑中加一定比例的極壓添加劑或采用固體潤(rùn)滑劑均可取得較好效果。這主要是提高潤(rùn)滑劑對(duì)金屬表面的潤(rùn)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(yīng)，生成硫化鐵、氯化鐵等來(lái)加強(qiáng)油膜強(qiáng)度和增強(qiáng)吸附能力，較好地潤(rùn)滑模具與產(chǎn)品表面。固體潤(rùn)滑劑則是填充到金屬表面的小坑內(nèi)，使干磨擦接觸點(diǎn)減少到最少，另外固體潤(rùn)滑劑有很高的穩(wěn)定性，在高溫下也能起到潤(rùn)滑作用，不易發(fā)生模具粘結(jié)。通常在生產(chǎn)中根據(jù)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(cè)上可查到配方)。

　　另外，由脂肪、礦物油、合成油脂、潤(rùn)滑脂、皂液也可組成潤(rùn)滑劑，且對(duì)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(jī)礦物油也可用于淺拉延。在潤(rùn)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(hào)3054合金鑄鐵制作模具，那么選用一般潤(rùn)滑劑效果都較好。

　　據(jù)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(xiàn)粘?，F(xiàn)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(jī)高分子潤(rùn)滑膜，毛坯經(jīng)過(guò)處理，表面得到一層有機(jī)潤(rùn)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(rùn)滑作用，實(shí)驗(yàn)表明效果良好。