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" b, J' u2 b9 [5 ]& g
凹陷
0 r; x4 X0 I! a! K6 W, M1 { 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。0 B- G/ p3 Z6 A, E
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。" t4 K/ P/ M7 U
消除凹陷方法从下面几方面考虑。2 d( s* Q6 w8 W8 y
① 凹陷是被成形件的弹性回复问题。1 |) \# C _; `( I# X% J
② 凹陷的大小由板厚和形状决定。
2 x7 b; O" A1 E3 l, ~ 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。5 t/ h; r. t* W" D" P& }
④ 当有“收缩”和“垂驰”时,表示这一部分的张力刚性很低。9 B* w5 V8 u: D
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。
$ P) J& w8 f- b x 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3 C1 }) D2 W: R& v0 Y6 ]
+ V. g, C- G, D图2 表示张力刚性的1 _. x- \3 U8 {1 T& C
W—δ曲线的一般形状
) `1 ?) K7 u2 N# W消除方法 (1)制品形状。0 H" }! V) O6 N1 v1 r
① 将曲率半径减小。; y4 K) z, y; b( G; V2 F
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。
; K0 P/ m: P7 y5 V1 L" Q5 f 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。# y( l* F2 f, K
② 增加板材厚度。3 q) Y0 l, d: G% [" b4 r
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。2 v. o, ]8 n4 k
① 采用拉深胀形法。! m3 X$ U1 q5 C- }" [3 {8 b
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。
2 l% m' ^% a a; f( u 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。
$ j+ X1 B) z( | x0 q ② 提高模具刚性。
* A$ e9 k! u h9 L+ A* A 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。
! H- {2 l6 F$ m; B# ~/ T% v9 | ③ 模面配合状态好。
) i S5 K U% B; q7 y1 ~( P( v 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。% B! P( t/ Y3 z3 r `% j( r
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。
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