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深圳美联兴五金制品的不锈钢折弯加工工艺有什么特点?

2024-09-19来自:本站整理
请问不锈钢加工工艺有哪些,还有具体工艺的特点和要注意的。

不锈钢材料加工难点主要有以下几个方面:
1. 切削力大,切削温度高

该类型材料强度大,切削时切向应力大、塑性变形大,因而切削力大。此外材料导热性极差,造成切削温度升高,且高温往往集中在刀具刃口附近的狭长区域内,从而加快了刀具的磨损。

2. 加工硬化严重

奥氏体不锈钢以及一些高温合金不锈钢均为奥氏体组织,切削时加工硬化倾向大,通常是普通碳素钢的数倍,刀具在加工硬化区域内切削,使刀具寿命缩短。

3. 容易粘刀

无论是奥氏体不锈钢还是马氏体不锈钢均存在加工时切屑强韧、切削温度很高的特点。当强韧的切屑流经前刀面时,将产生粘结、熔焊等粘刀现象,影响加工零件表面粗糙度。

4. 刀具磨损加快

上述材料一般含高熔点元素、塑性大,切削温度高,使刀具磨损加快,磨刀、换刀频繁,从而影响了生产效率,提高了刀具使用成本。
主要是降低切削线速度,进给。采用专门加工不锈钢或者高温合金的刀具,钻孔攻丝最好内冷

不锈钢零件加工工艺

通过上述加工难点分析,不锈钢的加工工艺及相关刀具参数设计与普通结构钢材料应具有较大的不同,其具体加工工艺如下:

1.钻孔加工

在钻孔加工时,由于不锈钢材料导热性能差,弹性模量小,孔加工起来也比较困难。解决此类材料的孔加工难题,主要是选用合适的刀具材料

镗孔加工

(1)刀具材料选择 因加工不锈钢零件时切削力大、切削温度高,刀具材料应尽量选择强度高、导热性好硬质合金。

对于此类材料淬火零件的加工,可以采用CBN(立方氮化硼)刀片,CBN硬度仅次于金刚石,硬度可达7000~8000HV,因此耐磨性很高,与金刚石相比,CBN突出优点是耐热性比金刚石高得多,可达1200℃,可承受很高的切削温度。此外其化学惰性很大,与铁族金属在1200~1300℃时也不起化学作用,因此非常适合加工不锈钢材料。其刀具寿命是硬质合金或陶瓷刀具的几十倍。

(2)刀具几何参数 刀具几何参数对其切削性能起重要的作用,为使切削轻快、顺利,硬质合金刀具宜采用较大的前角,以提高刀具寿命。一般粗加工时,前角取10°~20°,半精加工时取15°~20°;精加工时取20°~30°。主偏角的选择依据是,当工艺系统刚性良好时,可取30°~45°;如工艺系统刚性差时,则取60~75°,当工件长度与直径之比超过10倍时,可取90°。

用陶瓷刀具镗削不锈钢材料时,绝大多数情况下,陶瓷刀具均采用负前角进行切削。前角大小一般选应-5°~-12°。这样有利于加强刀刃,充分发挥陶瓷刀具抗压强度较高的优越性。后角大小直接影响刀具磨损,对刀刃强度也有影响,一般选用5°~12°。主偏角的改变会影响径向切削分力与轴向切削分力的变化以及切削宽度和切削厚度的大小。因为工艺系统的振动对陶瓷刀具极为不利,所以主偏角的选择要有利于减少这种振动,一般选取30°~75°。选用CBN作为刀具材料时,刀具几何参数为前角0°~10°,后角12°~20°,主偏角45°~90°。

(3)前刀面刃磨时粗糙度值要小 为避免出现切屑粘刀现象,刀具的前、后刀面应仔细刃磨以保证具有较小的粗糙度值,从而减少切屑流出阻力,避免切屑粘刀。

(4)刀具刃口应保持锋利 刀具刃口应保持锋利,以减少加工硬化,进给量和背吃刀量不宜过小,以防止刀具在硬化层中切削,影响刀具使用寿命。

(5)注意断屑槽的磨削 由于不锈钢切屑具有强韧的特点,刀具前刀面上断屑槽修磨应合适,从而使切削过程中断屑、容屑、排屑方便。

(6)切削用量的选择 根据不锈钢材料特点,加工时宜选用低速和较大进给量进行切削。

(7)切削液选择要合适 由于不锈钢具有极易产生粘结和散热性差的特点,因此在镗削中选用抗粘结和散热性好的切削液相当重要,如选用含氯较高的切削液,以及具有良好冷却、清洗、防锈和润滑作用的不含矿物油、不含亚酸盐的水溶液,如H1L-2合成切削液。


采用上述工艺方法,可以克服不锈钢的加工难点,使不锈钢在进行钻、铰、镗孔时刀具寿命得到极大的提高,减少操作中磨刀、换刀次数,在提高生产效率和孔加工质量、降低工人劳动强度和生产成本方面,能取得令人满意的效果。

钣金的折弯是指改变板材或板件角度的加工。如将板材弯成V形,U形等。一般情况下,钣金折弯有两种方法:一种方法是模具折弯,用于结构比较复杂,体积较小、大批量加工的钣金结构;另一种是折弯机折弯,用于加工结构尺寸比较大的或产量不是太大的钣金结构。这两种折弯方式有各自的原理,特点以及适用性。
1.常用折弯模具
常用折弯模具,如下图。为了延长模具的寿命,零件设计时,尽可能采用圆角。


过小的弯边高度,即使用折弯模具也不利于成形,一般弯边高度L≥3t(包括壁厚)。
台阶的加工处理办法
一些高度较低的钣金Z形台阶折弯,加工厂家往往采用简易模具在冲床或者油压机上加工,批量不大也可在折弯机上用段差模加工,如下图所示。但是,其高度H不能太高,一般应该在(0~1.0)t,如果高度为(1.0~4.0)t,要根据实际情况考虑使用加卸料结构的模具形式。
这种模具台阶高度可以通过加垫片进行调整,所以,高度H是任意调节的,但是,也有一个缺点,就是长度L尺寸不易保证,竖边的垂直度不易保证。如果高度H尺寸很大,就要考虑在折弯机上折弯。


折弯机分普通折弯机和数控折弯机两种。由于精度要求较高,折弯形状不规则,通信设备的钣金折弯一般用数控折弯机折弯,其基本原理就是利用折弯机的折弯刀(上模)、V形槽(下模),对钣金件进行折弯和成形。
优点:装夹方便,定位准确,加工速度快;
缺点:压力小,只能加工简单的成形,效率较低。
成形基本原理
成形基本原理下图所示:

折弯刀(上模)
折弯刀的形式如下图所示,加工时主要是根据工件的形状需要选用,一般加工厂家的折弯刀形状较多,特别是专业化程度很高的厂家,为了加工各种复杂的折弯,定做很多形状、规格的折弯刀。
下模一般用V=6t(t为料厚)模。
影响折弯加工的因素有许多,主要有上模圆弧半径、材质、料厚、下模强度、下模的模口尺寸等因素。为满足产品的需求,在保证折弯机使用安全的情况下,厂家已经把折弯刀模系列化了,我们在结构设计过程中需对现有折弯刀模有个大致的了解。见下图左边为上模,右边为下模。


折弯加工顺序的基本原则:
(1)由内到外进行折弯;
(2)由小到大进行折弯;
(3)先折弯特殊形状,再折弯一般形状;
(4)前工序成型后对后继工序不产生影响或干涉。
目前的折弯形式一般都是如下图所示:


2折弯半径
钣金折弯时,在折弯处需有折弯半径,折弯半径不宜过大或过小,应适当选择。折弯半径太小容易造成折弯处开裂,折弯半径太大又使折弯易反弹。
各种材料不同厚度的优选折弯半径(折弯内半径)见下表

上表中的数据为优选的数据,仅供参考之用。实际上,厂家的折弯刀的圆角通常都是0.3,少量的折弯刀的圆角为0.5。
对于普通的低碳钢钢板、防锈铝板、黄铜板、紫铜板等,内圆角0.2都是没有问题的,但对于一些高碳钢、硬铝、超硬铝,这种折弯圆角就会导致折弯断裂,或者外圆角开裂。
3.折弯回弹




回弹角Δα=b-a
式中 b——回弹后制件的实际角度;
a—模具的角度。

回弹角的大小
单角90 o自由弯曲时的回弹角见下表。

影响回弹的因素和减少回弹的措施
(1)材料的力学性能 回弹角的大小与材料的的屈服点成正比,与弹性模量E成反比。对于精度要求较高的钣金件,为了减少回弹,材料应该尽可能选择低碳钢,不选择高碳钢和不锈钢等。
(2)相对弯曲半径r/t 越大,则表示变形程度越小,回弹角Δα就越大。这是一个比较重要的概念,钣金折弯的圆角,在材料性能允许的情况下,应该尽可能选择小的弯曲半径,有利于提高精度。特别是注意应该尽可能避免设计大圆弧,如下图所示,这样的大圆弧对生产和质量控制有较大的难度:

不锈钢折弯加工工艺的特点:
1.单位尺寸下,板材越厚,所需折弯力越大,而且随着板厚增大在选择折弯设备时折弯力的裕量应该更大,不锈钢因导热性比普通低碳钢差,延伸率低,导致所需变形力大;
2.单位尺寸下,抗拉强度越大,延伸率越小,所需折弯力越大,折弯角应该越大,相对于碳钢相同板厚的不锈钢折弯角较大,这一点应特别注意否则会出现压弯裂纹,影响工件强度;
3.设计图中板厚与折弯半径对应情况下,根据经验,一道弯工件的展开尺寸为直角边相加减去两个板厚,完全可以满足设计精度要求,根据经验公式计算展开量可简化计算过程大大提高生产效率;
4.材质的屈服强度越大,弹性回复量就越大,为获得折弯件90度的角度,所需压刀的角度就要设计的越小,奥氏体不锈钢在折弯时相对于碳钢存在较大弹性回复变形,所以压刀角度相对碳钢要小。

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