橡皮塊成型是脹型成型的一種,脹形也稱為拉脹。脹形可以采用不同方法來(lái)實(shí)現(xiàn),如橡皮脹形、聚氨酯脹形和液壓脹形等,如圖4-2所示。


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  采用橡皮墊成型方法,可以加工成型的厚度為1.27mm、經(jīng)退火的 12Cr17Ni7(301)、12Cr19Ni9(302不銹鋼)、06Cr19Ni10(304不銹鋼)、10Cr18Ni12(305)、06Cr18Ni11Ti(321不銹鋼)及06Cr18Nil1Nb(347不銹鋼)型奧氏體不銹鋼。大多數(shù)生產(chǎn)操作均為直壁加工,特別是厚工件更是這樣。如果附加有楔形塊或輥?zhàn)右活惖妮o助裝置,厚度為1.981mm的工件也可成型。為了更充分利用凸緣表面單位壓力所產(chǎn)生的成型力,凸緣必須要有足夠的寬度。除彎曲半徑外,表4-9 給出了適于退火不銹鋼成型的最小凸緣寬度。


表 9.jpg


  對(duì)于厚度為0.173mm的12Cr17Ni7(301)型1/4硬態(tài)的回火不銹鋼,其凸緣成型的寬度應(yīng)不小于15.875mm.


  不銹鋼異形凸緣采用橡皮墊成型方法加工時(shí),需要比平緣功率更大的設(shè)備來(lái)完成。對(duì)大多數(shù)異形凸緣的不銹鋼成型要求在退火后進(jìn)行,只有少量的1/4硬態(tài)不銹鋼原料可以采用異形凸緣成型。


a. 拉伸凸緣


  對(duì)于厚度為1.27mm的退火不銹鋼,采用拉伸變形的方法形成凸緣是比較容易的。薄金屬采用橡皮墊拉伸方法形成的凸緣,通常比單沖程模具沖壓而成的凸緣更加光滑,而且尺寸也更為精確。采用模具沖壓而成的凸緣常常會(huì)在其外邊產(chǎn)生卷邊現(xiàn)象,因而還需要進(jìn)行大量的人工整形處理。


  用于橡皮模成型的液壓式?jīng)_壓機(jī)的成型壓力可以提高至3.015kg/m㎡.當(dāng)沖壓力要求高于3.515kg/m㎡的窄凸緣拉伸成型時(shí),則可以借助于提高局部成型壓力的輔助裝置,如擋板和楔形塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。


  薄金屬可以利用一個(gè)簡(jiǎn)單的成型塊來(lái)進(jìn)行成型,但是如果工件腹板過(guò)窄時(shí),則必須用一塊護(hù)板來(lái)加以保護(hù),以免發(fā)生扭曲現(xiàn)象。


下例說(shuō)明了不銹鋼拉伸凸緣采用橡皮墊成型方法加工時(shí)的使用條件:


  ①. 原料應(yīng)為1/4硬態(tài)12Cr19Ni9(302)鋼;


  ②. 工件的腹板較窄時(shí),需在成型過(guò)程中使用護(hù)板;


  ③. 工件具有帶外側(cè)孔的凸緣;


  ④. 拉伸凸緣的寬度僅為7.938mm;


  ⑤. 工件曲線部分的長(zhǎng)度約為965.2mm(如果這種形狀的不銹鋼制件的長(zhǎng)度大于609.6mm時(shí),必須使用帶曲線的模具才能避免零件凸緣部分的弓形彈性變形)。


 b. 深沖


  300和400系列不銹鋼采用橡皮墊和橡皮隔膜成型方法后,均可比采用普通方法獲得更大的變形率。對(duì)于沖壓成型深度特別大的工件,最好使用加工硬化程度較低的12Cr19Ni9(302)和10Cr18Ni12(305)型奧氏體不銹鋼。


  由于橡皮墊成型方法具有兩個(gè)特性,因此用這種方法成型可以使沖壓深度很大。一是可以對(duì)坯料夾具或壓緊機(jī)構(gòu)的壓力進(jìn)行控制和連續(xù)調(diào)正;二是可以連續(xù)地變換不同的沖壓環(huán)半徑。盡管實(shí)際上并沒(méi)有這種夾具和沖壓環(huán),但是成型時(shí),圍繞在工件四周的橡皮就起到了夾具和沖壓環(huán)的作用,它既可以得到符合要求的半徑,并進(jìn)而將均勻的壓力施加在工件的整個(gè)表面上。這就會(huì)大大減少在沖頭半徑方向的減薄以及凸緣邊部金屬被沖壓成杯體時(shí)的加工硬化現(xiàn)象。


圖 24.jpg


  圖4-24是采用橡皮墊成型方法成型的殼體示意圖,它具有相對(duì)均勻的壁厚,而用普通深沖壓成型方法是加工生產(chǎn)不出如此均勻的壁厚的。