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
* ?5 u' T, r5 u, d凹陷
& V! F3 _# Q6 i, v x" e 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。3 M( r, X; R& q& ~
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。+ ~5 j4 B. q9 `7 T _) H+ v# H
消除凹陷方法从下面几方面考虑。
) g; R5 y& k. C- w, t7 `7 A ① 凹陷是被成形件的弹性回复问题。
7 W4 V# C% E8 n! M# r ② 凹陷的大小由板厚和形状决定。
2 |6 }8 _/ H9 `' j 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。
; ?& X# W- {9 b! T ④ 当有“收缩”和“垂驰”时,表示这一部分的张力刚性很低。9 i) M+ y+ a$ n' r% p, u7 N, O
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。
# ?5 h& J+ b: C. K& P% F% M 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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. `: {. e2 J7 J8 l图一:凹陷, D$ Z' O" a: f1 E$ _
! u3 \- C0 G' X/ Q, b图2 表示张力刚性的/ p8 i. ]) ~( p+ Z
W—δ曲线的一般形状
8 M0 k, T2 M$ P, x9 n6 S6 C- D消除方法 (1)制品形状。& T; P) V5 U3 i" ^) e
① 将曲率半径减小。# l* G+ L. h% M; k2 \& H$ \ 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。
: V7 M l2 X# t& Z! e( N 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。- S ^! w6 i" p6 I+ P7 Z ?- w. C
② 增加板材厚度。! e% N; F, H! X! @" t" J* K
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。0 e. J, n5 F; w; e8 `
① 采用拉深胀形法。( b/ G4 M: V2 v5 ^1 g# F& }+ \
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。
+ ]! ^ v* ^7 G5 V/ r% z6 D 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。, g# H* l" V& Q
② 提高模具刚性。# |: H6 v2 D5 Y
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。- Y' G) @& ]! ?3 ~7 j
③ 模面配合状态好。 V0 q- z2 D& M# f
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。
( d, \9 L6 Q7 X, K) ~9 ^3 C) G 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。 % U# ~ ]! e6 N
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