沖壓件生產過程中的缺陷
通過幾個沖壓件生產過程中比較常見的問題來闡述上述沖壓件缺陷。
一、起皺
起皺是指沖壓件變形不均勻,截面呈波浪形的現象。引起起皺現象的原因多種多樣,如模具設計不當或者使用不當等,但在根本上是由應力集中造成的,所以應力集中是解決起皺的根本方法。起皺會對沖壓件的表面質量、強度和使用造成嚴重影響,會引起沖壓件料厚的變化,嚴重的起皺會引起疊邊甚至導致沖壓件破裂,起皺也是沖壓件制造上一個需要解決的問題。
二、回彈
回彈多發生在彎曲件上,是指沖壓件成型后,其彎曲角度和彎曲半徑產生復原的現象,是材料的內應力分布不均導致變形不均勻引起的。回彈現象跟模具和材料都有關系,一般通過補償模具回彈量來解決。回彈會對沖壓件的精度造成影響,特別是車身上一些大型的沖壓件,回彈會導致該件上關鍵點和關鍵型面的連鎖反應,從而因為精度達不到要求而成為廢品。
三、毛刺
毛刺一般出現在落料件和沖孔件上,由于模具設計不合理或者使用不當,在沖壓件剪切面上形成,影響了剪切面的質量,毛刺的形式多種多樣,如因為凹凸模之間間隙過小形成的高而薄的毛刺、因為凹凸模間隙過大形成的高而厚的毛刺等。一般情況下較少的毛刺不會對沖壓件的使用造成影響,但是對于一些剪切面質量要求較高的沖壓件,毛刺的出現會對它們的使用造成影響,嚴重情況下甚至會使這些沖壓件成為殘次品。
四、開裂
開裂多發生在彎曲件上,如果對彎曲件的彎曲半徑和角度要求過于嚴格,就會出現彎曲開裂,彎曲寬度較小的產品,開裂發生在寬度的兩端;彎曲寬度較大時,開裂沿著彎曲線,在寬度的中間發生。開裂會對沖壓件的質量、強度等造成很大影響,嚴重情況下會導致沖壓件成為廢品,出現開裂現象的沖壓件用在車身上以后,隨著車輛的不斷行駛,開裂出會逐漸擴大,從而會對車輛的穩定性造成隱患,所以開裂是沖壓件制造過程中需要克服和避免的現象。
沖壓件與鑄件、鍛件相比,沖壓件具有薄、勻、輕、強的特點。沖壓可以制出帶有加強筋、肋、起伏或翻邊的工件,以提高其剛性。這些工件其他方法很難制造出來。由于沖壓件采用模具,工件精度可達微米級,且重復、規格一致,可以沖壓出孔窩、凸臺等,所以沖壓件的應用也越老越廣泛。
五金沖壓件加工行業要在哪些方面發展:五金沖壓件加工技術的發展過程中應正確地確定工藝參數及沖模工作部分的形狀與尺寸,提高沖壓件的質量、縮短新產品試制周期,應在加強沖壓成形理論研究的基礎上,使沖壓成形理論達到能對生產實際起指導作用,逐步建立起一套密切結合生產實際的的工藝分析計算方法。已開始采用彈塑性有限元法對零件的成形過程進行應力應變分析和計算機模擬,以預測某一工藝方案對零件成形的可能性和可能出現的問題。加快產品較新換代,克服模具設計周期長的缺點。應大力開展模具計算機輔助設計和制造(CAD/CAM)技術的研究。在我國,目前要特別注意加強多工位級進CAD/CAM技術的研究。滿足大量生產需要以及減輕勞動強度。應加強沖壓生產的機械化和自動化研究,使一般中、小件能在高速壓力機上采用多工位級進模生產,達到生產高度自動化,進一步提高沖壓的生產率。擴大沖壓生產的運用范圍,使冷沖壓既適合大量生產,也適合小批量生產;既能生產一般精度的產品,也能生產零件。應注意如沖裁(特別是厚料精沖)、成形、軟模成形、施壓和超塑性加工等新成形工藝,還要推廣簡易模(軟模和低熔點合金模)、通用組合模、數控沖床等設備的運用。
五金沖壓件在生產中要注意哪些事項?改革工藝、模具和作業方式,實現人手模外作業。對于大批量生產作業,可從改革工藝和模具入手,實現機械化和自動化。例如,采用自動化,多工位沖壓機械設備,采用多工劃具與機械化進出產裝置,采用連續模、復合模等合并工序措施。所有這些不僅能沖壓作業的穩定,而且能提高生產速率。改造沖壓設備,提高生產穩定性。目前許多陳舊五金件沖壓設備的操縱系統、電器控制系統存在很多不穩定因素,若繼續使用對應其進行技術改造。沖壓設備制造廠應當改進產品設計,沖壓設備的穩定性。安裝防護裝置。由于生產批量小,在既不以實現自動化,又不能使用穩定沖壓工具的沖壓作業中,需要安裝穩定防護裝置,以防止由于操作失誤而造成的傷害事故。各種防護裝置有各自不同的特點和使用范圍,使用不當仍然會發生傷害事故。
因此,需要弄清各種防護裝置的作用,以做到正確使用,操作穩定。
沖壓件所用材料一般為金屬材料,主要有車身輕量化、強度和剛度、不斷提高的穩定性、、乘坐舒適性和外觀質量的品質等要求。雖然,近年來輕質材料的研究和應用日益廣泛,但鋼板材料以其自身的性能優點保持著車身材料的位置,約占整車鋼鐵材料的70%鋼板材料的主要優點為成本低,特別是相對于塑料和輕合金,其次鋼板材料具有加工難度小、、成型工藝較為成熟容易回收且對環境污染較小。
不銹鋼板的特點是其強度和硬度比普通鋼板大,所以其沖壓加工力也比較大;其次其表面光潔,對于一些對表面要求高的沖壓件有利,但是五金沖壓件在沖壓成型中容易劃傷,加之不銹鋼板沖壓零件在成型后不再涂飾,因此表面劃傷是不銹鋼零件沖壓加工中一個比較突出的問題,現在工程上針對這個問題比較常用的解決方法是在不銹鋼板上鋪上聚氯乙烯薄膜,保護不銹鋼板的表面,防止劃傷,而且還能減少摩擦,提高其拉深性能。
需要注意的是,經復雜變形的不銹鋼板沖壓件,殘余應力較大,可能在存放期間會導致時效開裂,因此一般要求對成型后的不銹鋼板零件及時進行熱處理,以其殘余應力。