富士冲专注于深拉伸冲压加工,遇到过不少不锈钢拉伸件,众所周知,不锈钢拉伸是行业里的难点,我们也一样,虽然积累了一点经验,但是难点一直等待我们去突破。

对于不锈钢拉伸件我们一般都是特别对待的,不锈钢抽芯铆钉在生产过程中,不锈钢板材会冲压加工拉伸,其中工艺技术至关重要。
不锈钢板拉深开裂有时发生在拉深变形之后,有时是在当拉深件由凹模内退出时立即发生;有时是在拉深变形后受撞击或振动时发生;也有时在拉深变形后经过一段时间的存放或在使用过程中才发生。不锈钢的延展率小、弹性模量E较大,硬化指数较高,厚向异性指数r值很小(不锈钢为0.9~0.11,软钢为1.3~2.0)。不锈钢材料由屈服到破裂的塑性变形阶段短,特别是它的塑性应变比的加权值R较大。

正因为如此我们经常对于其中的成本无法把控,为了能提供更合理的报价,常常遇到不锈钢拉伸件的报价,一定要会两位以上的模具工程师去评估,往往他们的报价差距非常大,而且每次碰到一起打合时,都说得有道理,难道这不锈钢拉伸件就有这么大的不定性?是的,不锈钢板拉深开裂有时发生在拉深变形之后,有时是在当拉深件由凹模内退出时立即发生;有时是在拉深变形后受撞击或振动时发生;也有时在拉深变形后经过一段时间的存放或在使用过程中才发生。

如果遇到不锈钢材料破裂,没有找准原因很难解决问题。开裂形成的原因:奥氏体不锈钢的冷作硬化指数高(不锈钢为0.34)。奥氏体不锈钢为亚稳定型,在变形时会发生相变,诱发马氏体相。马氏体相较脆,因此容易发生开裂。在塑性变形时,随着变形量的增大,诱发的马氏体含量也将随着变形量的增大而增高,残余应力也越大.诱发的马氏体相含量越高,引起的残余应力也越大,在加工过程中也就越易开裂。 如果是这种原因,解决办法:在奥氏体不锈钢中常用材料是1Cr 18Ni 9Ti和0Cr 18Ni 9Ti, 在拉深过程中1Cr 18Ni 9Ti比0Cr 18Ni 9Ti稳定,抗开裂性好。因此应尽可能选择1Cr 18Ni 9Ti材料。

因为不锈钢材料的特性,产品表面很容易划,若不了解产品的用途,就不了解外观要求,那外观决定着成本的高低。表面划痕形成的原因:不锈钢拉深件表面出现划痕主要是由于工件和模具表面存在相对移动,在一定压力的作用下,致使坯料与模具局部表面直接产生摩擦,加之坯料的变形热使坯料及金属屑熔敷在模具表面上,使工件表面划伤留下痕迹。

对此外观方面也有办法,不锈钢在深拉深过程中硬化显著,产生许多硬金属点,造成粘附,使工件和模具表面容易划伤、磨损,因此不能采用一般模具用工具钢。 实践证明:选择铜基合金模具能消除不锈钢件表面划痕、划伤,降低破损率。另一种材料为高铝铜基合金模具材料(含铝13Wt%~16Wt%),这种材料与SUS304不锈钢互溶性小,拉深件和模具之间不粘着,拉深件表面不易产生划痕划伤,产品抛光成本低,在不锈钢拉深成形领域已经获得成功应用。但是由于这种模具硬度偏低(40HRC~45HRC),常用于生产相对厚度T/D较小的产品。一般拉深1500件~2000件以后在凹模表面容易产生始于圆角R处呈放射状拉深棱。氮化硅陶瓷(Si3N4)已成为重要的工程材料,尤其是反应烧结氮化硅陶瓷,具有良好的高低温力学性能、耐热冲击性和化学稳定性,而且可以非常方便地制成形状复杂的零件。可利用陶瓷材料的高硬度、高耐磨性以及高化学稳定性,用反应烧结氮化硅材料模具代替金属模具拉深SUS304不锈钢。

上图这款不锈钢目前在日本加工,因为外观要求,一直以为没有尝试在中国加工,很多国内做冲压的供应商不以为然,但是不锈钢要做到如此外观,过程的管理必须是非常严谨及苛刻的。

正是因为这些不定性导致很多人对不锈钢的报价很是头痛。富士冲对不锈钢的拉伸件更加重视,每一次实践都是很好的经验积累,我们愿意在报价前找出问题,总比在生产过程中突发问题要好得多,欢迎行内人士给我们提议,一起学习探讨不锈钢的成本控制。