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不锈钢拉伸件模具常见缺陷及预防措施

冲压技术, 博客

1、选奥氏体不锈钢中,常用的材料是1Cr18Ni9Ti和0Cr18Ni9Ti。1Cr18Ni9Ti的拉伸性能较0Cr18Ni9Ti稳定,抗裂性好。因此,在可能的情况下,应选择1Cr18Ni9Ti。

2、不锈钢拉丝时,合理选择模具材料:不锈钢在拉拔过程中产生大量硬金属点,导致粘着,容易划伤工件和模具表面、磨损,因此不能使用普通模具工具钢。结果表明,铜基合金模具的选择可以消除不锈钢零件的表面划痕,减少划痕,降低磨损率。另外一种材料是高铝铜基合金模具材料(铝13Wt%~16Wt%),这种材料与SUS304不锈钢的可溶性较低,拉伸件与模头之间不粘着,拉深零件表面不易出现划痕,产品抛光成本低,已在不锈钢拉伸成形领域得到了成功的应用。但由于模具硬度低(40HRC~45HRC),相对厚度通常用于制备t/D较小的产品。普通拉深15000~2000件后,凹模表面容易产生圆角R开始放射性拉深棱。氮化硅陶瓷(Si3N4)已成为一种重要的工程材料,特别是反应烧结型的氮化硅陶瓷,具有良好的高低温机械性能、耐热震、化学稳定性,并可制作出各种形状复杂零件。可以利用陶瓷材料的高硬度、高耐磨性和高化学稳定性,用反应烧结氮化硅材料模具取代金属模拉深SUS304不锈钢。

不锈钢拉伸件

不锈钢拉丝应选择合适的凸、凹模圆角与应力大小和分布密切相关。圆角径大,压边圈压料面积不足,容易产生失稳起皱;圆角过小,增加了变形时物料进入凹模的阻力,使物料难以向内流动和转移,从而增加了传力区,可能导致开裂。因此,选择合理的凸凹模圆角半径非常重要。在防止裂纹的作用下,凸模相对于圆角半径rp/大约为4时。凹模和凸模的极性变形程度会增加,凹模的相对圆角半径会增加5mm~8mm,有助于防止开裂。

4、不锈钢拉伸采用薄带拉伸:先前的试验人员也证实,薄带拉伸法可显著降低拉伸部件切向残余应力的最大值,有效防止纵向开裂。根据变形程度和原板厚度,选择合适的变薄系数(通常为0.9t~0.95t),如果值过小,拉深件的变形应力会急剧增加,导致底部破裂。

5、不锈钢拉拔在拉深法中加入了中间退火工序:多次拉深后,应进行中间退火工序,可完全消除残余应力,恢复奥氏体不锈钢组织。对高强钢来说,一般要经过1~2道拉伸工序才能进行中度退火。例如1Crl8Ni9Ti,通常加热温度在1150~1170℃,加热30min,然后在气流中或水中冷却。而且,不管是工序间的热处理,还是最后的成品热处理,都应该在拉伸后尽快进行,以免由于长时间储存而使工件因内应力而变形或开裂。但是,退火和清洗后的退火都会使产品周期延长,从而影响表面质量。

6、不锈钢拉伸使用合适的润滑剂:使用合适的润滑剂,对不锈钢拉深效果显著。润滑剂能在凸凹模之间形成一层具有一定韧性和延展性的薄膜,从而有利于不锈钢的拉伸成形。由于不锈钢拉深件变形较大,成形困难,实际生产中可采用聚氟乙烯膜作润滑剂。PTFE膜有良好的耐撕裂强度,有一定的韧性及延展性,易清洁。涂布复干膜后,在拉伸过程中,干膜能随着坯料一起变形,并能始终把坯料与模具分开,而薄膜本身有一定的孔隙度及大量的纤维裂纹,故可贮存一定数量的润滑油。

上述有关不锈钢拉伸件模常见缺陷及预防措施,在实际生产过程中,拉拔模模易产生拉伤,而解决此问题时,应通过改变接触副的特性来降低粘着磨损。但愿上面能对读者有所帮助。

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