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9 `9 ^" k+ ?& Z2 }, D( A
凹陷1 M+ N8 H f! V+ 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。
# T( Y& T: e% y4 g1 H7 U 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。
% L: t4 Y$ E/ i. Q1 i0 ` 消除凹陷方法从下面几方面考虑。$ j7 { ^9 R! F
① 凹陷是被成形件的弹性回复问题。
! U0 ]" g3 h# n$ v2 J ② 凹陷的大小由板厚和形状决定。
! @8 |) q" O" R 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。; t" K$ I; r" {1 [
④ 当有“收缩”和“垂驰”时,表示这一部分的张力刚性很低。% T) u8 v. e7 C- q, U9 J
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。
/ c) `0 S. ^. U! @, W! ^. e 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。$ H, T" @# ^( E+ ~
& f8 x( N7 _3 w- F& m% r# [& ?
, v& d# d4 ~9 `9 s+ S: h2 H! A9 [ A
图一:凹陷& D( t3 {! G) c( s) H
8 h3 }5 j3 O6 ^# H1 u. G' @图2 表示张力刚性的) H; }8 p2 x: {. t$ g$ H T
W—δ曲线的一般形状1 ?5 A" k) ^2 N2 j/ H* q
消除方法 (1)制品形状。 x& A$ i8 a% U, m; ~5 n7 }
① 将曲率半径减小。
! c& o$ x4 ]( R0 T% x1 G1 t. U) G 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。
: @: B. \" M2 p2 | 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。" C+ d X/ q( }* s0 w! O# }8 c3 Z( H
② 增加板材厚度。. L' U" i7 x3 g9 c) f: h9 `" q# w
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。
( }) _+ x; e, R& |, k ① 采用拉深胀形法。% d( W- m' I# S' ^ z, ~( K5 y
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。$ D) b( T1 F0 d. t' _
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。7 P& T/ U, T' I8 h
② 提高模具刚性。% D5 `4 ^5 Y# q0 a0 v
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。
8 J4 J' i% g/ F ③ 模面配合状态好。
. Q. ?5 R9 g/ J6 m# _' m 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。
0 @2 t4 w* _( b, ^8 C7 Q 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。 9 @- u4 c# y G$ {
|