拉伸模的常見缺陷及解決辦法

tags:    時間:2014-03-07 17:53:36
拉伸模的常見缺陷及解決辦法簡介
凸模肩部相應部位裂紋      由於材料的強度不夠,當拉深載荷達到材料破斷載荷時就會發生此缺陷。    &nb……
拉伸模的常見缺陷及解決辦法正文

凸模肩部相應部位裂紋 
    由於材料的強度不夠,當拉深載荷達到材料破斷載荷時就會發生此缺陷。  
    缺陷部位產生於凸模肩R相應的部位(rp處),即比衝撞痕線更接近rp的部分。破裂部分的衝撞痕線,因與其他部位不同,可以對下面幾種情況進行觀察檢查:或者被延展;或者在凸緣的上下面有發亮的部分;或者產生折皺。另外,在側壁上有時也有發亮的部分。初期橫向破裂,呈舌狀。 
    原因及消除方法:
   (1)製品形狀。 
    ① 拉深深度過大。 
    目前,圓筒、方筒深拉深的極限是在設計階段確定的。從而,在極限附近進行拉深時,要用表面光潔、平整的材料,綜合模具配合和研磨,加工潤滑油,緩衝壓力,壓力機精度等現場條件,進行試驗拉深。 

② 凸模半徑(rp)過小。 
    a 將rp修正到適當值。 
    b 圖紙上的rp過小時,首先按適當值進行拉深,然後再增加一道工序,成形所需尺寸。 

③ 凹模尺寸(rd)過小。 
    a 將rd修正到適當值。 
    b 圖紙上的rd過小時,首先用適當rd值進行拉深,然後再增加一道工序,成形到所需尺寸。 

④ 方筒的角部半徑(rc)過小。 
    a 將拉深深度減小; 
    b 多增加一道拉深工序; 
    c 換成更高級的材料; 
    d 將板料厚度增加。 
  (2)衝壓條件。     
    ① 壓邊力過大。 
    壓邊力過大時,在凸緣面上不會發生起皺。防皺壓板面粗糙度,模具配合,間隙,rp,rd,加工油的種類和塗敷條件,緩衝銷造成的壓邊力分佈等,都影響防皺壓力。如果有關拉深的上述這些條件都合適的話,壓邊力就會下降,在起皺之前,不會發生破裂。 
    壓邊力過大時,由於凸緣面會全面發亮,所以很容易判斷。 

② 潤滑不良。 
    拉深加工與潤滑有極為密切的關係,特別是包含有減薄拉深加工時,必須控制製品溫度的升高。如果是條件好的拉深加工,潤滑油的選擇不成什麼問題;條件不好的拉深加工,如果潤滑油選擇不當,就會引起破裂。 

③ 毛坯形狀不良。 
    在試拉深階段,決定毛坯形狀是重要的工作之一。 
    必須將毛坯形狀限制在最小尺寸。當用方形毛坯進行圓筒拉深時,極限拉深率為0.58左右。另外,如果拉深率過於嚴苛,rp部位的傷痕會產生破裂,如進行切角,就可防止破裂。 
    拉深方筒時可先用方坯進行,這樣可以製造出漂亮的製品,但是如果達到拉深極限,在rcp附近就會產生破裂。如果已經破裂,可將毛坯的四角切去一部分。但如果切多了的話,就會產生凸緣起皺,

 

成為產生壁裂紋的原因。 

④ 毛坯定位不好。
    即使毛坯形狀良好,但如果調整位置不好,或者放置方位不對,這時,凸模與毛坯產生錯位,也會產生破裂或起皺。 
    另外,用500噸油壓機,對較大尺寸的拉深件成形時(材料是SUS304),使用粘度低的油就可進行深拉深。當使用粘度高的油進行深拉深時,拉深到高度的1/4,rp部位就會破裂。 
    不鏽鋼與軟鋼板相比較,容易受到速度的影響,但如進行充分的冷卻和潤滑,在實際操作中,其他方面的問題比速度問題更重要。 
    當進行高速沖裁時,即使使用一般間隙,切口的全部剪切面都是非常理想的。 

⑤ 模具安裝不良。 
    該缺陷是由模具安裝不良,上下模不對中所造成的。近來,幾乎所有的模具都備有導向裝置,由於模具不對中產生的故障已很少見。 

⑥ 緩衝銷的長短不齊。 
    緩衝銷在使用過程中,由於出現壓彎,衝擊傷痕等,往往變得長短不一,拉深過程中,緩衝銷長的部分,由於受到集中載荷而破裂。為了對緩衝銷的長短不一進行檢查,在模具調整階段,用手來回搖銷,長銷由於集中承受壓邊圈的重量,而變得很重,這是很容易理解的。 

⑦ 緩衝墊凹凸不平。 
    當壓力機緩衝墊的銷子位置出現凹陷,或者廢料從銷孔落到緩衝墊上,就無法控制緩衝壓力。壓力機如有活動工作台,由於能進行簡單的清掃或檢修,所以這樣的事故是不會發生的,但如果是固定工作台,長期不檢修,一旦使用,往往會發生事故。 

⑧ 緩衝銷配備不良。 
    緩衝銷原則上應裝配在凸模的周圍,然而,必須有適當的間隔。如果壓邊圈很薄,緩衝銷配置不當時,產品的凸緣,在某個緩衝銷部位受到強烈拉力而使其斷裂。這時,凸緣的末端形狀,就會象舌狀樣局部延伸,這是很簡單明白的道理。 
    另外,緩衝銷配置與凸模周邊形狀不一致,凸緣面會起皺,也往往會成為破裂的原因。歸根到底,當壓邊圈很薄,銷子的位置就有明顯的影響,因此,使壓邊圈具有充分的強度,是最基本的問題。 

⑨ 起皺引起破裂。 
    a 坯料尺寸大於壓邊圈。 
    當坯料尺寸比壓邊圈大時,拉深開始之後,坯料外露部分就產生起皺,它同“拉深筋”的功能一樣,繼續拉深會使其破裂,在試拉深階段,為了確定“拉深筋”的位置,有時故意使毛坯露在壓邊圈外。 
    一般來說,即使是大坯料局部脹形,其原則仍是毛坯用壓邊圈壓住后再進行加壓。 
    b 壓邊力小。 
    當壓邊力小時,毛坯表面就會起皺,該折皺通過凹模圓角半徑(rd)時,往往會破裂。因此,這種場合,折皺和破裂就混為一體。 
    當用加工硬化程度高的不鏽鋼板進行方筒深拉深時,有一光亮部分,在靠近rd

 

處產生折皺。 
該折皺就是產生破裂的原因,rd部分如果破裂,首先要提高壓邊力,消除折皺,這是頭等重要的事情。決不要增大rd或者降低壓邊力。 
    光亮部分是由於坯料厚度增加,承受集中載荷所致,因此,在提高壓邊力的同時,把模具間的接觸點到刮目相看平,消除材料增厚的部分;如呈分佈載荷,則可消除凸緣面起皺,而使材料的流入變得容易。 
    c 凹模半徑(rd)過大。 
    rd過大時,就會在rd部分產生加工硬化后的折皺,它又作為拉深筋的功能使拉深件產生破裂。從而,在進行深拉深時,rd要儘可能小,這樣易於拉深。 
    d 壓邊圈側壁間隙過大。 
    例如圓筒凸緣壓緊拉深或方筒局部凸緣壓緊拉深時,凸模與壓邊圈側壁的間隙,必須比凹模圓角半徑(rd)小。 
    如果間隙過大,拉深時材料不能貼緊rd,而是要向上鼓起,從而產生折皺,折皺進入間隙后壓成一定形狀,並成為產生破裂的原因。 
    因此,加工時壓邊圈側壁要有一個合理的間隙,筒形件凸緣壓緊部分和方筒角部凸緣壓緊部分,間隙必須設計成小於rd。 
    ⑩ 壓力機精度不良。 
    壓力機精度不良,對於淺拉深影響不大。當使用曲柄壓力機進行深拉深時,如果精度不良,就要受到明顯的影響而產生破裂。所以,保證機床精度,是拉深加工之基礎。  
    (3)模具關係。 
    ① 凹模表面粗糙。 
    進行深拉深時,凹模與壓邊圈的兩面研磨不充分,特別是拉深不鏽鋼板與鋁板時,更易產生拉深傷痕。因此,凹模必須進行0.4S以下的鏡面加工,這樣可以完全消除撞擊傷痕。 
    當進行面壓高的深拉深時,即使消除碰撞也往往會產生破裂,為了使表面更光滑,可用“刮刀”消除碰撞,防止油膜破碎。 

② 消除壓邊圈碰撞。 
    在拉深過程中,為了不產生集中載荷,應根據板厚變化改變模面接觸狀態,使模面間隙呈均布載荷。 
    拉深時,如不消除壓邊圈的碰撞,也會形成集中載荷而產生破裂。 

③ 拉延筋的位置和形狀不良。 
    由於拉延筋脹力過大而引起破裂時,可以用改變拉延筋形狀,判斷拉延筋的位置與材料的流入過程,即通過綜合判斷的辦法確定拉延筋與毛坯形狀的關係。 

④ 間隙過小。 
    拉深件角部靠近rd部分的側壁,有亮點併產生破裂時,這是間隙過小引起的。因此,只要修正間隙,消除亮點,即可防止破裂。 
    另外,不是全部角部,而只是某個角部發亮併產生破裂時,其原因是導向裝置不好或者只是某角部的尺寸精度差;另外,是由於凸、凹模與壓邊圈之間的垂直度差,在拉深過程中間隙產生變化,引起破裂等等。找出原因,消除光亮部位,就可

 

防止破裂。 
    但下述情況例外:對四方形器皿進行淺拉深時,角部凸模的圓角半徑(rcp)和拐角圓角半徑r過小時,rcp處肯定會破裂。為了防止破裂,最好將凸模圓角半徑rcp增大到適當值,但這樣一來,製品的商品價值就會下降。為此,只要增加一道變薄拉深,既能達到製品尺寸要求,又能防止rcp部的破裂。 

⑤ 凸模與壓邊圈的間隙過大。 
    在深拉深過程中,當凸模與壓邊圈的間隙過大時,壓邊圈產生水平移動;rd較小時,材料不緊貼於rd部,而是進入凸模與壓邊圈之間形成折皺,此時如果凸凹模之間的間隙控制不好,就會產生破裂。 
    為了使壓邊圈準確地上下移動,通常是使壓邊圈在凸模上滑動,或者採用壓邊圈在上模的導向板上導向的方法。 

⑥ 由於熱膠著而產生破裂。 
    如果模具製造不當,在拉深過程中就會產生熱膠著,材料在拉深時也往往會破裂。另外,在試拉深時,用不經表面硬化處理的模具拉深,也往往會發生上述情況。在拉深件和模具之間使用聚乙烯薄膜和聚氯乙烯薄膜能防止破裂和拉深傷痕的發生,也可以用熱處理和表面硬化處理的辦法解決。 

⑦ 壓邊圈剛性不好。 
    當壓邊圈剛性不好時,材料只在緩衝銷部位受到強烈拉力,而壓邊圈板面的其他部位產生撓曲,由此造成起皺並成為破裂的原因。如果緩衝銷壓力降低,凸緣面就會全部起皺,由於起皺是破裂的直接原因,所以只好重新製造一個剛性好的壓邊圈。 
    (4)材料。 
    ① 拉深性能不好。 
    當拉深條件惡劣,又不允許增加工序時,就要提高材料的性能。 
    a 試換成CCV值小,r值大的材料。 
    b 研製深拉深性能好的材料。 

② 板材厚度不夠。 
    增加板材厚度再進行試拉深。 

③ 板厚誤差大。 
    測量板厚,如果板厚誤差大,可換成誤差小的材料進行試拉深。 

④ 研討時效問題。 
    試拉深用板材,要首先確定板材的壓延日期,由於時效也會引起破裂。當確認板材壓延後存放時間已久,就要換成沒有時效危險的材料,以確定時效是否對材質有影響。

 

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