在鈑金制造過程中,熱處理變形被視為一個關(guān)鍵的技術(shù)環(huán)節(jié),這種變形主要表現(xiàn)為尺寸和部件的幾何形態(tài)兩種不同的變化。對于這三種情況,都可以采取一些措施來減少或避免產(chǎn)生這些變形。但是,部件的大小和其幾何形態(tài)的變形以及防止變形的策略是有所區(qū)別的。
因此,導(dǎo)致鈑金加工部件出現(xiàn)變形的因素是多種多樣的:
1、在低溫回火過程中,馬氏體會出現(xiàn)收縮現(xiàn)象,這種收縮程度與過飽和狀態(tài)下的碳含量呈正相關(guān)。當(dāng)在-200°C的室溫下進行加熱時,部分殘留的奧氏體將會轉(zhuǎn)化為馬氏體,導(dǎo)致膨脹現(xiàn)象。當(dāng)超過這個范圍后,零件內(nèi)部就開始產(chǎn)生大量裂紋和組織缺陷,從而引起工件開裂。在200°C的溫度附近,馬氏體經(jīng)歷了分解過程,所以其變化相對較小。對于大型鈑金件來說,由于體積較大,其內(nèi)部組織復(fù)雜,所以在進行常規(guī)熱處理時會產(chǎn)生很大的變形。在標準的熱處理過程中,部件形態(tài)的變動主要是由于熱處理過程中加熱和淬火產(chǎn)生的熱應(yīng)力和相變應(yīng)力所引起的。蘇州市華振機械鈑金加工提醒:與加熱爐相比,如果加熱速度過快、零件尺寸過大或零件各部分溫度不一致,都有可能引發(fā)鈑金熱變形的問題。
2、在進行保溫操作時,鈑金制造過程中的殘留應(yīng)力可能會被釋放,從而導(dǎo)致其發(fā)生變形,同時部件的自身重量也可能是變形的原因。在成形過程中,溫度分布不均是造成工件開裂或起皺的主要原因。在冷卻過程中,由于各個部件冷卻速度的差異,可能會產(chǎn)生熱應(yīng)力,從而導(dǎo)致部件發(fā)生變形。盡管冷卻的速率是一樣的,但冷卻的速度始終是表面迅速,而中心并不緩慢。
鈑金加工過程中工件的變形可能會降低鈑金的整體品質(zhì),這不僅不利于產(chǎn)品的組裝,還可能嚴重損害鈑金的整體品質(zhì)。為了避免這一問題,必須對其進行精確控制,而要實現(xiàn)這個目的就需要研究和了解材料在熱狀態(tài)下的相變特性。先發(fā)生相變的表面確保了未發(fā)生相變的信不會出現(xiàn)塑性形變。由于相變引起了金屬內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能變化,在淬火過程中可能產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)變而形成微裂紋,從而引發(fā)零件的斷裂失效。如果材料內(nèi)部出現(xiàn)合金成分的偏析或者表面的脫碳現(xiàn)象,那么相變產(chǎn)生的應(yīng)力將會更加不均勻,并且更有可能引發(fā)零件發(fā)生變形。因此,在加工過程中必須對零件進行加熱和保溫以減少淬火過程所需的熱量。另外,由于入肉部件的厚度不一致,冷卻的速度也會有所不同。