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精密儀器

拉伸模的缺陷居然那么多?一一分析清楚分享給大家

壁破裂


這種缺陷一般出現(xiàn)在方筒角部附近的側(cè)壁,通常出現(xiàn)在凹模圓角半徑(rcd)附近。在模具設(shè)計(jì)階段,一般難以預(yù)料。即倒W字形,在其上方出現(xiàn)與拉深方向呈45°的交叉網(wǎng)格。交叉網(wǎng)格象用劃線針劃過(guò)一樣,當(dāng)尋找壁破裂產(chǎn)生原因時(shí),如不注意,往往不會(huì)看漏,它是一種原因比較清楚而又少見(jiàn)的疵病。


分析


方筒拉深的直邊部和角部變形不均勻,隨著拉深的進(jìn)行,板厚只在角部增加,從而研磨了的壓邊圈,壓邊力集中于角部,同時(shí),也促進(jìn)了加工硬化,為此,彎曲和變直中所需要的力就增大,拉深載荷集中于角部,這種拉深的行程載荷曲線載荷峰值出現(xiàn)兩次。第一峰值與拉深破裂相對(duì)應(yīng),第二峰值與壁破裂相對(duì)應(yīng)。就平均載荷而言,第一峰值最高,就角部來(lái)說(shuō),在加工后期由于拉深載荷明顯地向角部集中,在第二峰值就往往出現(xiàn)壁破裂。與碳素鋼板(軟鋼板)相比較,18—8系列不銹鋼由于加工硬化嚴(yán)重,容易發(fā)生壁破裂。即使拉深象圓筒那樣的均勻的產(chǎn)品,往往也會(huì)發(fā)生壁破裂。

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原因及消除方法


1.制品形狀


① 拉深深度過(guò)深。

由于該缺陷是在深拉深時(shí)產(chǎn)生的,如將拉深深度降低即可解決。但是必須按圖紙尺寸要求進(jìn)行拉深時(shí),用其他方法解決的例子也很多。


② rd、rc過(guò)小。

由于該缺陷是在方筒角部半徑(rc)過(guò)小時(shí)發(fā)生的,所以就應(yīng)增大rc。凹模圓角半徑(rd)小而進(jìn)行深拉深時(shí),也有產(chǎn)生壁破裂的危險(xiǎn)。如果產(chǎn)生破裂,就要好好研磨(rd),將其加大 。

消除方法


① 拉深深度過(guò)大。

脹形超過(guò)極限而引起縱向裂紋;另外,在精整時(shí),縱向或橫向脹形若超過(guò)極限,也會(huì)引起破裂??傊?,破裂的直接原因,與脹形超限是一致的。因此,超過(guò)變形極限而產(chǎn)生破裂,從形式上講,就是拉深深度過(guò)深,如果降低拉深深度,成形條件就會(huì)變好。


② 凹模圓角半徑(rd)過(guò)小。

由于是脹形變形,如果超過(guò)材料所具有的變形極限,就會(huì)產(chǎn)生破裂。因此,合理的rd既能防止凸緣部裂紋的產(chǎn)生,又能補(bǔ)充材料。作為改善材料流入條件的方法之一,是增大凹模圓角半徑(rd)。增大rd雖然防止了破裂產(chǎn)生,但這時(shí)的rd比圖紙尺寸大,為使rd達(dá)到圖紙要求,應(yīng)增加一道精整工序。


2.沖壓條件


① 壓邊力過(guò)大

只要不起皺,就可降低壓邊力。如果起皺是引起破裂的原因,則降低壓邊力必須慎重。如果在整個(gè)凸緣上發(fā)生薄薄的折皺,又還在破裂地方發(fā)亮,那就可能是由于緩沖銷(xiāo)高度沒(méi)有加工好,模具精度差,壓力機(jī)精度低,壓邊圈的平行度不好及發(fā)生撞擊等局部原因。必須采取相應(yīng)措施。是否存在上述因素,可以通過(guò)撞擊痕跡來(lái)加以判斷,如果撞擊痕跡正常,形狀就整齊,如果不整齊,則表明某處一定有問(wèn)題。


② 潤(rùn)滑不良

加工油的選擇非常重要。區(qū)別潤(rùn)滑油是否合適的方法,是當(dāng)將制品從模具內(nèi)取出來(lái)時(shí),如果制品溫度高到不能用手觸摸的程度,就必須重新考慮潤(rùn)滑油的選擇和潤(rùn)滑方法。在拉深過(guò)程中,最重要的因素之一是不能將潤(rùn)滑油的油膜破裂。凸模側(cè)壁溫度上升而使材料軟化,是引起故障的原因。因此,在進(jìn)行深拉深時(shí),要盡量減少拉深引起的磨擦,另外,還需要同時(shí)考慮積極的冷卻方案。

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③ 毛坯形狀不當(dāng)

根據(jù)經(jīng)驗(yàn),在試?yán)铍A段產(chǎn)生壁破裂時(shí),只要改變毛坯形狀,就可消除缺陷,這種實(shí)例非常多。拉深方筒時(shí),首先使用方形毛坯進(jìn)行拉深,rd部位如果產(chǎn)生破裂,就對(duì)毛坯四角進(jìn)行切角。在此階段,如果發(fā)生倒W字形破裂和網(wǎng)格疵病,則表示四角的切角量過(guò)大。切角的形狀,如拉深時(shí)凸緣四角產(chǎn)生凹口,只要切角量適當(dāng)減小一些,就可消除,同時(shí)還可制止破裂。


④ 定位不良

切角量即使合適,但如毛坯定位不正確,就會(huì)象切角過(guò)大那樣,仍要產(chǎn)生破裂。另外,當(dāng)批量生產(chǎn)時(shí),使用三點(diǎn)定位裝置時(shí),定位全憑操作者的手感,這時(shí)往往會(huì)產(chǎn)生壁破裂。


⑤ 緩沖銷(xiāo)接觸不良

只要將緩沖銷(xiāo)的長(zhǎng)度作適當(dāng)調(diào)整,缺陷即可消除。


3消除方法


① 壓邊力過(guò)大。

調(diào)整拉深力最基本的方法是調(diào)整壓邊力。如果產(chǎn)生破裂,并且凸緣部位發(fā)亮,則是因?yàn)閴哼吜^(guò)大。因此,當(dāng)有破裂危險(xiǎn)時(shí),可稍微降低壓邊力來(lái)觀察制品的變化。


② 凹模面潤(rùn)滑不足。

隨著壓邊力的增加,潤(rùn)滑油油膜強(qiáng)度也應(yīng)相應(yīng)提高,使其盡量減少摩擦③毛坯形狀不良。如果毛坯越大,成形條件就會(huì)越來(lái)越壞。因此,需將毛坯減小到最小限度。即可接近下死點(diǎn)時(shí),毛坯要越過(guò)拉深筋,然后進(jìn)行試?yán)睢?/span>

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3.模具問(wèn)題

① 模具表面粗糙和接觸不良。

在研磨凹模面提高表面光潔度的同時(shí),還要達(dá)到不形成集中載荷的配合狀態(tài)。


② 模具的平行度、垂直度誤差。

進(jìn)行深拉深時(shí),由于模具的高度增加,所以凸?;虬寄5拇怪倍?、平行度就差,當(dāng)接近下死點(diǎn)時(shí),由于配合和間隙方面的變化,就成為破裂的原因。因此,模具制作完畢之后,必須檢查其平行度和垂直度。


③ 拉深筋的位置和形狀不好。

削弱方筒拉深時(shí)角部的拉深筋的作用。


4消除方法


① 拉深筋的形狀和位置不對(duì)。

使用拉深筋雖然可以防止凸緣產(chǎn)生折皺,但其副作用是阻礙了材料的流入,因此,如果產(chǎn)生破裂的原因是材料流入阻力太大,那末,為了材料容易流入,就需要與毛坯形狀一起綜合分析拉深筋的位置和形狀。


② 加工不良。

如果模面加工不良,往往不能提高壓邊力。因此,需要用砂輪磨光。


4.材料


① 拉伸強(qiáng)度不夠。

② 晶粒過(guò)大,容易產(chǎn)生壁部裂紋,故應(yīng)減小材料之晶粒。

③ 變形極限不足,因此要換成r值大的材料。

④ 增加板材厚度,進(jìn)行試?yán)睢?cè)壁縱向裂紋如果加工初期受到壓縮變形,加工后期受到拉伸變形,可能產(chǎn)生縱裂紋。

消除方法


如果超過(guò)變形極限,就需要換成更高級(jí)的材料,另外,還要增加板材厚度。



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