不銹鋼薄板沖壓拉深加工要點

這就要求在沖壓加工過程中從模具結構、模具材料、熱處理及潤滑等方面著手，提高零件質量和模具壽命，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

(1)屈服點高、硬度高、冷作硬化效應顯著、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，難以達到預期的形狀。

2.解決不銹鋼薄板沖壓拉深問題的途徑

分析認為，以上問題的產生，是由不銹鋼本身的性能決定的，主要受以下五個方面的因素影響：一是原材料性能;二是模具的結構及沖壓速度;三是模具的材料;四是沖壓潤滑液;五是工藝路線的安排。

(1)原材料板材的質量也是影響沖壓性能的重要因素，必須采購符合國標的正規原材料。對于硬態料，沖壓加工前必須進行退火，以提高加工性能。

(2)模具的結構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，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。

沖壓不銹鋼時的沖裁速度要比碳鋼小1/3,實踐證明，采用液壓機的效果要優于機械式沖床。

(3)選抗粘的模具材料不銹鋼拉深過程中，主要問題是粘模嚴重，導致模具損耗嚴重，影響零件外觀質量，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硬質合金類：碳化鎢鋼結硬質合金，不粘模，模具壽命高?？拐承宰詈?，但模具材料費用和熱處理費用較高，適合大批量生產。

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，適合中小批量生產采用。

在實際生產中，各單位可根據自己的熱處理設備、產量、切削加工能力、沖壓件要求等選擇適合的材料。

一般情況下，硬質合金類和合金鑄鐵類模具的硬度要達到60~64HRC,表面粗糙度值Ra=0.4μm;銅基合金類模具需進行淬火處理，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。對于表面質量要求高的不銹鋼拉深件，模具的表面最好能經過拋光，使表面粗糙值度達到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量，不粘模都有益處。

近年來，不斷有新的拋光技術問世，據資料介紹，通過電化學拋光、超聲波拋光，磨料噴射等新工藝可在短時間內降低型腔的表面粗糙度值，提高耐磨性，這些都值得我們去探索和運用。

(4)沖壓潤滑油材料在拉深時，要對其進行適當的潤滑，可降低材料與模具間的摩擦系數，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，從而減少拉深次數，更主要的是保證了工件表面質量，不致使表面擦傷。

對于筒形件的拉深，如果內表面質量要求不高，凸模不必涂潤滑油，這樣，有助于降低拉深系數，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，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，拉深時再涂機油，沖壓件表面得到保護，質量好。但氯化乙烯漆的環保性能差，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，在生產中已推廣使用。

(5)安排合理的工藝路線不銹鋼材料不但強度高，變形抗力大，在拉深過程中承受塑性變形而產生加工硬化，使材料的力學性能發生變化，其強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，處于一種不穩定狀態，即殘存的內應力。這種內應力使變形后的拉深件有改變形狀的狀態趨勢，致使成品或半成品長期存放會產生變形或裂紋。

為了不使拉深件及半成品由于變形抵抗力及強度的提高而發生裂紋及破裂現象，在生產過程中，必須合理安排工藝路線，選取適當的拉深系數，并進行合理的中間退火。一般情況下，不銹鋼薄板首次拉深系數可選靠近下限值，后道拉深系數取中間數值。消除應力的退火溫度為1050~1100℃，保溫5 ~15min,空冷。另外，對于形狀要求嚴格的工件，可在退火后增加整形工序，效果良好。