冲压拉伸件缺陷（表面精度不良）凹陷及解决方案

杜纬

    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
6 g: x6 P* U9 j凹陷
) s- Q+ Z3 R) k9 R3 g# `    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。
8 O5 g) X2 s$ l# C3 M; w    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。
$ _3 V& P1 P* ]    消除凹陷方法从下面几方面考虑。
    ①  凹陷是被成形件的弹性回复问题。
    ②  凹陷的大小由板厚和形状决定。
    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。
    ④  当有“收缩”和“垂驰”时，表示这一部分的张力刚性很低。
    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。
    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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图一：凹陷
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图2  表示张力刚性的
% N; E3 l* q4 |# x; Q3 R! p: f1 }W—δ曲线的一般形状
& @/ F# s& X( `) ?! @9 G消除方法

    （1）制品形状。
- j0 a4 R+ l3 c    ①  将曲率半径减小。
    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。
    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。
6 m/ a; Y& p6 P/ j6 j    ②  增加板材厚度。
    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。
    ①  采用拉深胀形法。
3 @2 l1 D* t; o8 q# Y+ y7 L    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。
    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。
    ②  提高模具刚性。
    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。
6 U7 j9 w; B0 L6 ~, t    ③  模面配合状态好。
    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。
    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。

kerryf

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