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冲压工艺技术—冲压-缺陷分析及预防
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鑫隆

时间 : 2020-04-23 20:30 浏览量 : 2

 冲压工艺技术—冲压-缺陷分析及预防

 常见的缺陷有如下分类:

 -拉延缺陷:破裂、起皱、扭曲、回弹、尺寸偏移、表面拉伤、波浪、鼓包、凹坑、麻点等;

 -落料、冲孔、修边、分离缺陷:毛刺过大、变形、表面划伤、尺寸不符、少孔、压伤等;

 -翻边缺陷:边变形、翻边回弹、翻边拉伤(拉毛、拉裂、起皱、压伤等);

 -翻孔缺陷:端口开裂、翻孔直边厚度不均匀、定位不稳;

 -弯曲缺陷:尺寸和形状不合格、弯曲部位变薄或者开裂、部件偏移、表面擦伤、坯件孔位变化。

 (1)改善坯料边缘状态,利用冲裁的方法下料制坯,从而保证坯料边缘断面的质量;对于内凹翻边坯料尺寸的确定,采用适当加大材料尺寸等方法。毛坯尺寸太大或形状不当,板料质量以及冲压时润滑不好也会使零件拉裂,对此应改变毛坯尺寸或形状,调整冲压工艺。

 (2)克服剪切破裂的方法:将凸、凹模间隙调整均匀,适当加大凸、凹模圆角,增加拉深工序或整形工序,控制各处材料进入凹模的阻力尽量均匀一致。

 (3)克服胀形破裂的方法:减小变形程度,扩大变形范围;在连接部位开工艺切口或工艺减小径向拉应力;采用多道成形工序。

 (4)克服拉伸破裂的方法:减小凸缘变形区的变形阻力;加大凸、凹模圆角半径;调整凸模与凹模的相对位置。增加拉深工序数,增加整形工序;适当调整压边力。在不影响使用功能的情况下,适当减小局部成形深度,增大转角,在允许的情况下,增加工艺切口或工艺孔,以增加局部形状内部材料的流动,减小变形区的塑性变形量等

 (5)拉伸温度和润滑状态对成形质量也有影响。温度较低,板料成形性能较差,不利于拉出理想的拉伸件。在拉伸过程中,金属材料与模具的表面直接接触,相互作用力很大,使材料在凹模表面滑动时产生更大的摩擦力,增加了拉伸所需的压力和材料内的拉应力。

 预防方法:

 (1)查看起皱的状态,当皱纹在制件四周均匀产生时,应判断为压料力不足,逐渐加大压料力可以消除。当拉深锥形件和半球件时,应采用增加拉深筋来增大板内径内拉应力,以消除皱纹。采用“里紧外松”原则,来消除“里松外紧”问题。

 (2)对于润滑油,应按照操作规程制度要求进行刷油工作,保证刷油量和刷油位置的正确,避免导致起皱。

 (3)在不影响整车要求的情况下更换毛坯过软的制件材质,保证制件的品质,避免产生起皱。

 (4)改善定位,必要时加预弯工序,保证冲压制件时料片不会出现跑偏问题。修改压料面形状,保证制件品质,避免压料面形状不动,导致走料不均。

 (5)针对冲压方向不当,应在设计初期使用仿真软件对制件工艺进行分析,保证制件的冲压方向,对制件品质要求较高时,需重新开发模具,调整冲压方向。

 尺寸偏移原因:

 -定位磨损

 -压边力小材料偏移

 预防方法:

 (1)定期对模具进行维护

 (2)增大压边力

 表面不良原因:

 -主要类型:冲击线、滑移线、塌陷、暗坑、表面扭曲等;对于外板零件来说,外表面产生的缺陷是不允许的。

 -冲击线、滑移线主要是由于在冲压过程中,板料和模具接触后,在应力集中处摩擦造成的表面划痕。

 -塌陷、暗坑、表面扭曲主要是由于零件变形不充分,局部材料应变较小,外力释放后出现的缺陷。

 预防方法:

 (1)消除冲击线,可以通过改变冲压圆角、凹模圆角,增加拉延深度,更改压料面等方法。

 (2)消除滑移线,可以通过改变产品形状(左右对称)、增大阻力等方式。

 (3)消除塌陷、表面扭曲,应了解零件在变形区所产生应力梯度的等级,尽量保证产品塑性变形的均匀性。同时通过增大阻力,提高局部形状应变等手段。

 3.翻边缺陷

 起皱原因:

 v模具间隙有关系;

 v还跟冲压工艺有一定的关系,当问题发生时除了要检修模具之外,还要考虑制件的工艺是否合理,以及制件的起皱是否可以被接受。

 预防方法:

 (1)调整模具间隙(适当调大翻边间隙),缓和起皱部位。

 (2)在起皱部位,钳工手工造出工艺凸包,解决起皱问题。

 破裂原因:

 v此类问题多数发生在带有弧度的外圆翻边,造成开裂的原因是材料来不及补偿进料;另一种是由于模具间隙不均,导致在某部位走料急剧而发生的开裂,此时需要对模具进行打修。

 预防方法:

 (1)调整模具间隙,减缓开裂部位;

 (2)钳工放大R角,调整板材的进料速度。

 回弹原因:

 (1)压料器对回弹的影响。

 (2)翻边间隙对回弹的影响。

 凸凹模间隙选取原则:(间隙与材料机械性能和板厚有关)

 钢板:间隙C=(1.05~1.15)t

 有色金属:间隙C=(1.0~1.1)t(注t—工件料厚)

 (3)凸模圆角半径rp对回弹的影响。凸模圆角半径rp越大制件越容易产生回弹,模具设计时凸模圆角半径rp要同时满足如下条件:

 ①凸模圆角半径rp=弯曲件内侧的圆角半径r

 ②rp>材料最小弯曲半径rmin。如果r<rmin时,凸模rp≥rmin,后序需增加整形工序,整形模rp=r。

 (4)凸模工作行程对翻边回弹的影响。翻边断面形状为直线时,制件末端距离凹模圆角R切点最小3mm。

 (5)翻边线变化较大时,如何保证翻边质量。一个冲压方向不能一次翻边成形时,分两次进行,但两次相接处交刀量最少40mm。

 (6)材料的力学性能。材料的力学性能越强,制件回弹越大。


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