今天由青华模具培训与大家分享冲压拉伸件缺陷(表面精度不良)凹陷及解决方案+ Y3 }) k9 y' k5 {/ a
凹陷% B; O6 T, M" a! v
如图1所示,当对大曲面制品的顶部施加正压力时,会产生部分瘪陷,但去掉该正压力后又回复到原来形状;或者去掉压力后不回复而照样瘪陷,但从里面施加压力后又回复成原样。象这类对顶部施加小正压力产生的缺陷,称之为凹陷。' p' w. n1 s: c2 k7 L( n* Q5 s. y
其原因是:用刚性低的材料成形曲率半径大的形状时,由于材料张力刚性不足产生凹陷。因此,这是材料性能不好引起的表面精度不良。
+ d: X1 u! K# j 消除凹陷方法从下面几方面考虑。- O e( p) [8 Q+ p
① 凹陷是被成形件的弹性回复问题。
+ ^$ B% j" G: b ② 凹陷的大小由板厚和形状决定。
. _6 O/ x+ l1 o2 k- U7 z8 M3 F, K ③ 成形性好,屈服点低,屈强比低的材料比较好,而与钢种关系不大。然而,如果制品形状复杂,则张力刚性和钢种之间关系密切。
6 x) d! V# { N8 z h ④ 当有“收缩”和“垂驰”时,表示这一部分的张力刚性很低。6 ?' h* g" J+ ~: W
作为定量表示张力刚性有关问题的方法,是对曲面施加法向力(W),并测量对应的变形量(δ),求出图2所示的W—δ曲线。
: S0 C$ G5 T% @/ G$ ~& r/ k( y4 [ 张力刚性用该曲线的斜度(θ)、跳移点负荷、跳移变形量及某个特定负荷(例如3kg时)的变形量等定量表示。
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) g, C- y& m' _8 l- V图一:凹陷
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图2 表示张力刚性的
" O0 x2 S8 I3 s U2 b: y. J+ F- h0 ?W—δ曲线的一般形状) {, ^- z$ c0 m: q% K$ M6 L) C
消除方法 (1)制品形状。
4 T" w& [/ {8 g, o ① 将曲率半径减小。
! d- ?+ a8 |2 K* z* O$ f) ]+ |- T 大曲面制品,或多或少都会发生凹陷。一般而言,这与张力刚性和形状有关。主要措施是减小曲率半径,这时,跳移负荷增大,刚性增高;但如果形状复杂,周围支承条件也不是简单支承时,这时只从形状上就难以判断。
3 {" P/ E. T' o 然而,即使用拉深和胀形加工成形形状,由于整体弹性回复变形,曲率半径变大,多数情况张力刚性会下降;如果将“收缩”和“垂驰”的问题也包括在内,想要提高张力刚性时,必须预先估计弹性回复变形量,使曲率半径减小。) V4 n. ]: o9 f, g; f. v$ ^# |1 i O
② 增加板材厚度。
1 S( v# T: ^) U: C7 u! ? 张力刚性一般为板厚的三次方。如果将法向力和曲率半径固定,增加板厚,变形量就会渐渐减少。因此,当不允许形状变化时,增加板厚,凹陷就一定会减少。 (2)冲压条件。
6 J% { x# n+ W+ e( }- I' v ① 采用拉深胀形法。, H$ @; g' o# n$ z, n8 u
凹陷由于是张力刚性不足引起的弹性回复问题,就加工方法而言,拉伸要均衡,有必要将拉深加工改在修整线外。
- [" k6 ^; p" z6 e 从前,是将毛坯尺寸增大来进行拉伸成形的,近来,为了提高材料利用率,改为采用拉深筋或多次拉深法。 V9 m9 c; r- Z; {
② 提高模具刚性。
- Q* c+ m" @4 a+ |" @( \' z! J* @ 在成形过程中,模具刚性不足,特别是压边圈刚性不足时,即使增加压边力,由于压边圈产生翘曲,使引伸力不够。因此,设计时必须充分注意模具的刚性。
7 x0 _. O) H4 Y% V, O* F ③ 模面配合状态好。
$ h( |& m( \( F8 _" y* c! z& X 模面的配合状态好非常重要,将其分为压边圈板面的配合状态和凸模表面的配合状态,其中,凸模表面的配合状态尤其重要。
" ?1 r6 a& e0 g0 R/ I @ 用200号砂纸轻轻打磨成形后的制品,这时高的地方有砂纸擦伤的痕迹,而低的地方却没有,这样,配合状态也就一目了然了。要创造全面而均衡的配合状态,就要花时间用砂轮对压边圈板面或凸模面进行认真打磨,将表面打磨成象镜面那样,拉伸条件就会变好,同时,还要达到全面而均衡的胀形。配合状态好,弹性回复变形也就会减少,张力刚性提高。 , L1 d& N2 p# [) g! d( I& p* C v
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