精美的鐵藝大門制作過程之壓花
輥壓是利用壓花機(jī)將金屬材料表面壓制出各種不同風(fēng)格花型的過程,在鐵藝生產(chǎn)中通常 被簡稱為壓花,其特點(diǎn)就在于通過一對反向旋轉(zhuǎn)的壓輥加壓于作直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的金屬毛坯, 使其產(chǎn)生連續(xù)的局部塑性變形而獲得所需的花型。被加工材料的截面形狀有圓形、方形和矩形等。
輥壓類似于軋鋼但又不盡相同。各種鋼材和型鋼的軋制過程都是穩(wěn)定的,任一時(shí)刻的變形情況都可代表整個(gè)軋制過程。輥壓變形則是不穩(wěn)定的過程,各瞬間的變形情況都不相同。 實(shí)現(xiàn)輥壓過程的坯料咬入、輥壓時(shí)的前滑、后滑和展寬都較一般的軋制復(fù)雜。
坯料被壓輥咬人并順利地在壓輥間通過是實(shí)現(xiàn)輥壓過程的重要條件。當(dāng)坯料靠緊旋轉(zhuǎn)的 壓輥因受摩擦力而被咬人時(shí),稱為自然咬入;當(dāng)坯料已被咬人,能否繼續(xù)咬入,建立穩(wěn)定的 咬人過程,是輥壓能否實(shí)現(xiàn)的兩個(gè)重要因素。
模具是壓花生產(chǎn)中的重要工具。由于壓花時(shí)變形金屬與型槽表面間劇烈地相對運(yùn)動(dòng),因 此模具型槽表面易產(chǎn)生磨損。目前壓花模具常用的材料為GCrl5,經(jīng)萍火處理后的硬度 為 HRC 55~59。
在壓花生產(chǎn)中,能否正確地維護(hù)和使用模具,對提高模具壽命和鍛件質(zhì)量有直接影響。 因此,必須選擇最佳輥壓生產(chǎn)條件,合理使用模具,提高模具壽命。
(1) 模具的檢査
模具制造后應(yīng)嚴(yán)格按照圖紙進(jìn)行檢査,對于不符合圖紙尺寸要求和技術(shù)要求的模具應(yīng)進(jìn) 行返修或報(bào)廢。在模具使用時(shí),要安裝調(diào)整合理,在輥壓過程中應(yīng)及時(shí)檢査花型是否有錯(cuò)移 超差和尺寸超差,模具是否有損壞等,以便及時(shí)調(diào)整、修復(fù)和更換。
(2) 模具的熱處理硬度
與其他模鍛相比,壓花時(shí)沖擊小而金屬流動(dòng)劇烈。因此,最初認(rèn)為磨損是影響壓花模具 壽命的主要因素,為提高模具壽命應(yīng)提高模具熱處理硬度,使之具有更好的耐磨性能。然 而,如前所述,壓花時(shí)由于模具安裝或加工制造不良,導(dǎo)致模具與壓輥表面不靠合,在工作 時(shí)模塊在反復(fù)彎曲應(yīng)力作用下引起模具產(chǎn)生裂紋。提高壓花模的熱處理硬度,雖然提高了模 具的耐磨性,卻降低了模具的抗疲勞強(qiáng)度,使疲勞裂紋成為影響模具壽命的主要因素。經(jīng)驗(yàn) 表明,當(dāng)壓花模具熱處理后的硬度為HRC55~59時(shí),模具具有良好的綜合性能。
(3) 模具的熱處理工藝規(guī)范
(1) 預(yù)熱。將模具加熱至300X:左右,保溫10 min。
(2) 油淬。將模具加熱至830~845t:,進(jìn)行油淬。
(3) 回火。將模具加熱至150~160t:,保溫2~3h。
經(jīng)驗(yàn)表明,當(dāng)壓花模具熱處理后的硬度為HRC 55?59時(shí),模具具有良好的綜合性能。
壓花時(shí)變形金屬在型槽內(nèi)劇烈流動(dòng),因此,金屬和型槽表面間有相對滑動(dòng),產(chǎn)生表面剪切應(yīng)力。金屬流動(dòng)的剪應(yīng)力和壓應(yīng)力的合 力使模具型槽表面被剪切成細(xì)小溝槽。經(jīng)過一段時(shí)間后,會(huì)使磨損加劇,型槽尺寸發(fā)生變 化,并導(dǎo)致出現(xiàn)黏模現(xiàn)象。