沖壓件起皺原因與導致沖壓缺陷的因素
沖壓件制件起皺的原因
一、工藝方法不正確,在有些部位明確起皺情況下未加吸皺筋、斜槽等。
二、頂缸壓力過小,導致壓料面壓不住料,引起起皺。
三、拉伸筋位置,尺寸布置不正確,研合不到位。
四、沖壓件制件拉伸太深,落差大。導致板料流動過快,造成起皺。
五、型面劇烈變化與多處型面交匯處易聚料,造成起皺。
六、拉伸過程中,制件凹R角過大,走料過程中凸R角壓不住料,造成起皺。
七、生產中潤滑過度。
八、需伸展的制件采用成形工藝,而非拉伸。
九、板料尺寸優化不正確,出現某些要料的地方料少,造成板料走料時該處未壓料導致起皺。
十、凸、凹模間隙不正確。
總之,不管是制件原因,還是工藝原因,走料不均勻是制件起皺的根本原因,壓料面各部分進料阻力均勻是拉伸件不起皺甚至開裂的重要。調整凸、凹模,凹模與壓邊圈之間的間隙,凸、凹模間隙的調整可以參考如下方法:壓料間隙采用里緊外松的原則。
汽車金屬制件在沖壓成型過程中,可能會存在起皺、斷裂、回彈等典型缺陷,導致沖壓缺陷的因素可歸結為以下幾點:
一、工藝條件
影響沖壓缺陷的工藝參數主要包括壓邊力、沖壓速度、拉延筋的設置、潤滑油的使用以及成型工序的設定等。
二、材料性能
理論上,通常應用成型曲線(FLD)表示板料成形性能,其中金屬材料的應變硬化指數n和厚向硬度指數r對曲線擬合效果影響顯著。在沖壓變形中,應變硬化指數n越高,變形裕度越大,材料承載能力越強,但材料加工硬化能力隨之增強,且易發生頸縮缺陷。厚向硬度指數r越大,材料拉伸性能越好,整體厚度變形均勻,金屬板材一般具有好的成形性。
三、模具參數
不同沖壓方法應采用不同類型模具,同時對模具材料要求也有差異。模具表面硬度和粗糙度會對制件拉毛缺陷產生影響。模具工作表面有劃傷,模具材料內部含有雜質,都會影響制件表面質量,使其產生拉傷、壓痕等缺陷。
凸、凹模之間的間隙,對沖壓件質量有著重要的影響。若間隙過小,凸、凹模之間的材料會被二次剪切,斷面出現較長的毛刺;若間隙過大,材料的彎曲與拉伸增大,容易形成厚度的毛刺,且制件會產生翹曲變形。因此,凸、凹模間隙應均勻正確。
此外,凸、凹模圓角半徑,對拉深件質量有著顯著影響。若半徑過大,板料與模具間的接觸面積會減少,即板料處于懸空狀態,進而易于產生起皺缺陷;若半徑過小,板料擠壓作用和摩擦阻力增大,制件表面容易產生斷裂缺陷。
因而,凸、凹模圓角半徑選取不宜過大,也不能過小。
壓邊力過小以及壓邊圈上的潤滑油過多,都會增大進料速度,進而引起板料起皺缺陷;壓邊力太大以及潤滑條件不好,會引起凸模與材料相對滑動減弱,導致危險斷面變薄破裂;由于大型制件結構的不對稱性,板料在成型時材料流入速度不一致,因而需要在壓邊圈上設置拉延筋以控制不同區域的板料流入速度,使沖壓件均勻變形;沖壓工序的設置不是固定的,針對同一個零件,不同廠家可能會給出不同的工藝方案,但基本堅持一個原則,即在結構不發生干涉的情況下,盡可能采用較少的工序加工生產。