專利名稱：超薄圓筒不銹鋼薄膜管的加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于超薄圓筒不銹鋼薄膜管技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，涉及一種超薄圓筒不銹鋼薄膜管的加工方法。
背景技術(shù)：
目前打印機(jī)、復(fù)印機(jī)用超薄圓筒不銹鋼管膜是通過薄板素材深拉捋加工而成，其厚度要求在0. Imm以下。傳統(tǒng)的加工方法有兩種，其一是先通過初級拉伸成型出杯狀素材，然后作退火處理，再經(jīng)多次捋加工才能逐步造出薄片圓筒狀管膜，這種捋加工成型只可生產(chǎn)出最小厚度約0. Imm厚的薄片圓筒狀管膜，若采用這種加工方法加工成厚度為0. Imm以下的薄片圓筒狀管膜，該筒狀管膜會產(chǎn)生直徑大小偏差20 μ m左右，相對于厚0. Imm以下的薄片圓筒狀管膜的大小，變動比例較大，不能作為精度要求高的素材生產(chǎn)方法，并且因?yàn)橹睆酱笮∽儎訛?20 μ m的話是非常大的，捋加工時在直徑大小變動大的部分上發(fā)生應(yīng)力集中，在其部分上產(chǎn)生切斷或裂開。直徑大小變動發(fā)生原因是由捋加工時的不均勻性引起的，捋加工時圓筒的周方向上發(fā)生的面內(nèi)各向異性引起的變形不均勻，面內(nèi)各向異性在加工過程中，在不銹鋼內(nèi)部形成加工集合組織，引起在45度螺距上發(fā)生加工量不均勻的現(xiàn)象，變形相對量大的方位上，相對地厚度變薄。并且，變形的不均勻也會影響到圓度。特別是制造厚0.05mm以下的超薄圓筒不銹鋼管膜，因?yàn)槭浅^35%加工率的強(qiáng)加工，材料的強(qiáng)度引起與模具的摩擦力的一方變大，圓筒底部發(fā)生破斷。其二是與上述方法相比在捋加工時采用多級捋加工成型，但這種方法由于是在常溫下進(jìn)行，奧氏體不銹鋼板材經(jīng)初級拉伸，再經(jīng)多級捋加工才生產(chǎn)出所需成型品，這過程會產(chǎn)生比較嚴(yán)重的馬氏體相變(即加工硬化)，而馬氏體具有高硬度、可塑性差的特點(diǎn)，導(dǎo)致不銹鋼的加工率大大降低，加工過程也容易造成拉裂。另外，這種方法還要求在初級拉伸制成杯狀素材坯料后要經(jīng)4道工序(退火1工序，再拉伸3工序)才能制成最終的成型品。其三是上述方法首先制備出帶帽緣的筒體，進(jìn)行拉伸，拉伸后將管件兩端切除， 再保留中部管體，即得到超薄圓筒不銹鋼薄膜管，此種方法會浪費(fèi)很多原料，原料得不到充分利用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供了一種超薄圓筒不銹鋼薄膜管的加工方法，原料得到充分利用，制造的超薄圓筒不銹鋼薄膜管直徑偏差小，有效抑制了馬氏體相變。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種超薄圓筒不銹鋼薄膜管的加工方法，包括以下步驟a.制備帶連續(xù)多級捋加工的模具；b.對板材進(jìn)行初級拉伸，制備出筒體；
C.把筒體安裝到模具的沖頭上，沖頭將筒體固定，驅(qū)動沖頭壓進(jìn)沖模內(nèi)一次，同時對沖頭進(jìn)行冷卻，對每一級捋加工沖模進(jìn)行加熱，實(shí)現(xiàn)差溫拉伸捋加工成型；
d.解除沖頭對筒體的固定，抽出沖頭脫模，即制得所需超薄圓筒不銹鋼管膜。
進(jìn)一步，沖頭采用電磁鐵對筒體固定。
進(jìn)一步，沖頭采用真空吸盤對筒體固定，真空吸盤連接真空泵。
進(jìn)一步，采用設(shè)于沖頭內(nèi)的冷卻媒裝置對沖頭冷卻。
進(jìn)一步，采用設(shè)于捋加工沖模內(nèi)的電加熱元件進(jìn)行加熱。
進(jìn)一步，對沖頭冷卻溫度控制在_5°C 15°C，對各級捋加工沖模的加熱溫度控制在 80°C 180°C。
進(jìn)一步，沖頭壓進(jìn)沖模的加工速度為50 900mm/秒。
進(jìn)一步，采用溫度傳感器對沖頭和捋加工沖模進(jìn)行測溫。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是
本發(fā)明對沖頭進(jìn)行冷卻，對每級捋加工沖模進(jìn)行加熱，利用差溫一次多級捋加工， 從而避免馬氏體相變的發(fā)生，提高不銹鋼素材的可塑性，另外本發(fā)明提高了原料利用率，簡單實(shí)用，提高了生產(chǎn)效率。


附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明， 并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制，在附圖中
圖1是本發(fā)明的再拉伸捋加工模具的結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明實(shí)驗(yàn)材料SUS304的機(jī)械性能與溫度依賴性的關(guān)系圖3是本發(fā)明溫度與0. 2%耐力的各向異性的關(guān)系圖4是初級拉伸成型品壁厚測量位置的示意圖5是對應(yīng)圖4所示測量位置的初級拉伸成型品壁厚分布示意圖6是對應(yīng)圖4所示測量位置的各樣品加工誘起馬氏體變量的示意圖7A是再拉伸率為60%、初級拉伸率分別為2. 6的壁厚分布對照圖7B是再拉伸率為60%、初級拉伸率分別為2. 0的壁厚分布對照圖
圖8A是再拉伸率為55%、初級拉伸率分別為2. 6的壁厚分布對照圖8B是再拉伸率為55%、初級拉伸率分別為2. 0的壁厚分布對照圖9是初級拉伸成型品作退火處理后的加工誘起馬氏體相變量示意圖10是材料因再拉伸捋加工誘起的馬氏體相變量的示意圖11是高溫范圍內(nèi)差溫拉伸加工溫度與應(yīng)力的關(guān)系圖。
圖中，1——沖頭；
2——沖模。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
本發(fā)明所述的一種超薄圓筒不銹鋼薄膜管的加工方法，包括以下步驟
a.制備帶連續(xù)多級捋加工的模具；b.對板材進(jìn)行初級拉伸；c.把筒體安裝到模具的沖頭1上，沖頭1將筒體固定，驅(qū)動沖頭1壓進(jìn)沖模2內(nèi)一次，同時對沖頭1進(jìn)行冷卻，對每一級捋加工沖模2進(jìn)行加熱，實(shí)現(xiàn)差溫拉伸捋加工成型；d.解除沖頭1對筒體的固定，抽出沖頭1脫模，即制得所需超薄圓筒不銹鋼管膜。在本實(shí)施例中，沖頭1采用電磁鐵對筒體固定，通過電磁鐵的開關(guān)來控制筒體的固定，采用設(shè)于沖頭1內(nèi)的冷卻媒裝置對沖頭1冷卻，采用設(shè)于捋加工沖模2內(nèi)的電加熱元件進(jìn)行加熱，對沖頭1冷卻溫度控制在_5°C 15°C，對各級捋加工沖模2的加熱溫度控制在80°C 180°C，沖頭1壓進(jìn)沖模2的加工速度為50 900mm/秒，采用溫度傳感器對沖頭 1和捋加工沖模2進(jìn)行測溫。也可以，沖頭1采用真空吸盤對筒體固定，真空吸盤連接真空泵，通過真空泵的開關(guān)來控制真空吸盤對筒體固定。下面結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)詳細(xì)說明本發(fā)明。連續(xù)多級捋加工再拉伸有直接再拉伸和逆向再拉伸兩種，在這里以直接再拉伸為例作說明，制作如圖1所示的模具，模具的沖頭1肩部半徑為3mm，沖模2肩部半徑為4mm， 再拉伸率(再拉伸沖頭直徑/初級沖頭直徑X 100)為80、70、65、60、55、50以及45%。再拉伸率表示數(shù)值越小，制造又窄又深的管材的成型難度越高。試驗(yàn)材料試驗(yàn)材料使用SUS304 (標(biāo)稱板厚0. 8mm)。試驗(yàn)材料的拉伸測試通過采用與軋制方向互成0度，45度以及90度方向的JISZ2201的13B號試驗(yàn)片，利用精密萬能測試機(jī)進(jìn)行測試。測試條件是，初期橫梁速度3mm/min，形變5%以下是lOmm/min。測試溫度為20°C， 100°C，150°C。機(jī)械性能與溫度依賴性如圖2所示。150°C下的拉伸強(qiáng)度，與20°C的相比減少大約 40%。0.2%耐力，約減少25%。而且斷裂伸長率減少約40%。0.2%耐力的各向異性如圖 3所示。圖3顯示，本研究所使用的SUS304，與軋制方向相互成45度方向時的各向異性較弱。再拉伸捋加工中使用的初級拉伸成型品，沖頭直徑cp60mm，拉伸比(初期坯料直徑/初級拉伸沖頭直徑)為2.0，2. 4以及2. 6三種。初級拉伸的成型條件如表1所示。表1初級拉伸成型條件
權(quán)利要求
1.一種超薄圓筒不銹鋼薄膜管的加工方法，其特征在于，包括以下步驟a.制備帶連續(xù)多級捋加工的模具；b.對板材進(jìn)行初級拉伸，制備出筒體；c.把筒體安裝到模具的沖頭上，沖頭將筒體固定，驅(qū)動沖頭壓進(jìn)沖模內(nèi)一次，同時對沖頭進(jìn)行冷卻，對每一級捋加工沖模進(jìn)行加熱，實(shí)現(xiàn)差溫拉伸捋加工成型；d.解除沖頭對筒體的固定，抽出沖頭脫模，即制得所需超薄圓筒不銹鋼管膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超薄圓筒不銹鋼薄膜管的加工方法，其特征在于，沖頭采用電磁鐵對筒體固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超薄圓筒不銹鋼薄膜管的加工方法，其特征在于，沖頭采用真空吸盤對筒體固定，真空吸盤連接真空泵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的超薄圓筒不銹鋼薄膜管的加工方法，其特征在于， 采用設(shè)于沖頭內(nèi)的冷卻媒裝置對沖頭冷卻。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的超薄圓筒不銹鋼薄膜管的加工方法，其特征在于， 采用設(shè)于捋加工沖模內(nèi)的電加熱元件進(jìn)行加熱。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的超薄圓筒不銹鋼薄膜管的加工方法，其特征在于， 對沖頭冷卻溫度控制在-5V 15°C，對各級捋加工沖模的加熱溫度控制在80°C 180°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的超薄圓筒不銹鋼薄膜管的加工方法，其特征在于， 沖頭壓進(jìn)沖模的加工速度為50 900mm/秒。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的超薄圓筒不銹鋼薄膜管的加工方法，其特征在于， 采用溫度傳感器對沖頭和捋加工沖模進(jìn)行測溫。
全文摘要
本發(fā)明屬于超薄圓筒不銹鋼薄膜管技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，涉及一種超薄圓筒不銹鋼薄膜管的加工方法，其包括以下步驟a.制備帶連續(xù)多級捋加工的模具；b.對板材進(jìn)行初級拉伸；c.把筒體安裝到模具的沖頭上，沖頭將筒體固定，驅(qū)動沖頭壓進(jìn)沖模內(nèi)一次，同時對沖頭進(jìn)行冷卻，對每一級捋加工沖模進(jìn)行加熱，實(shí)現(xiàn)差溫拉伸捋加工成型；d.解除沖頭對筒體的固定，抽出沖頭脫模，即制得所需超薄圓筒不銹鋼管膜，本發(fā)明對沖頭進(jìn)行冷卻，對每級捋加工沖模進(jìn)行加熱，利用差溫一次多級捋加工，從而避免馬氏體相變的發(fā)生，提高不銹鋼素材的可塑性，另外本發(fā)明提高了原料利用率，簡單實(shí)用，提高了生產(chǎn)效率。
文檔編號B21D37/10GK102489578SQ20111040380
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月7日
發(fā)明者劉江 申請人:佛山市埃申特科技有限公司