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冲压件翻边缺陷对策分析

发布时间:2019-07-15 16:39:37 星期一
摘要:

翻边是拉伸类冲压成形的基本工序之一, 翻边分为内缘翻边和外缘翻边, 对工件的孔进行翻边称为内缘翻边, 或简称为 […]

翻边是拉伸类冲压成形的基本工序之一, 翻边分为内缘翻边和外缘翻边, 对工件的孔进行翻边称为内缘翻边, 或简称为翻孔;对工件的外缘进行翻边称为外缘翻边"

 

本文研究翻边的主要缺陷: 翻边变形! 回弹等, 孔类翻边的主要缺陷和整改措施"

 

 

 

1翻边变形

 

1.翻边变形分析

 

直线翻边: 翻的边部没有变形"

伸长翻边和收缩翻边: 其边部分有变形, 由模具取出时, 其形状会发生变化, 这种变化不单是角度的变化, 包括其棱线在内, 形状整体部将起变化"

 

2 棱线变化防止对策

 

(1) 在翻边处增设加强筋, 增加其刚性(如图1)"

 

(2 )不管副申长翻边, 还是收缩翻边, 设法减少残留内应力(如图2) "

翻边回弹

 

伴随有弹性变形, 当外载荷去除后, 塑性变形保留下来, 而弹性变形会完全消失, 使翻边件的形状和尺寸发生变化而与模具尺寸不一致, 这种现象叫回弹(如图3) "

 

 

 

1.回弹产生的原因分析及防止措施

 

(1) 压料器对回弹的影响"如图4所示, 截面形状, 翻边极易回弹, 需保证压料芯图示位置/墩死 , 防止制件翻边后型面不发生回弹"

 

(2) 翻边间隙对回弹的影响"见表1 "凸凹模间隙选取原则: (间隙与材料机械性能和板厚有关)

钢板: 间隙C = (1.05一1.15)t

有色金属: 间隙C = (1.0一1.1)t

注: t- 工件料厚

 

实际上精确地确定翻边间隙是相当复杂的, 影响翻边间隙的因素相当多, 有些因素不可控"从工序件本身的形状, 翻边展开的精确程度到板料厚度公差! 模具制造精度以及压力机的导轨间隙, 都对其产生影响"因此翻边间隙需要在模具调试时最后确定"为便于调整, 可以参考表2取值"

 

(3) 凸模圆角半径rp对回弹的影响":凸模圆角半径rp越大制件越容易产生回弹, 模具设计时凸模圆角半径rp要同时满足如下条件:

 

  1. 凸模圆角半径rp= 弯曲件内侧的圆角半径r

  2. rp> 材料最小弯曲半径rm. ""如果r< rmin , 时, 凸模rp>rmi n, 后序需增加整形工序, 整形模rp=ro

 

(4) 凸模工作行程对翻边回弹的影响"翻边断面形状为直线时,制件末端距离凹模圆角R 切点最小3m m (如图5 )"

 

(5 )翻边线变化较大时, 如何保证翻边质量"一个冲压方向不能一次翻边成形时, 分两次进行, 但两序相接处交刀量最少40m m (如图6)"

 

(6) 材料的力学性能"材料的力学性能越强, 制件回弹越大"

 

(7) 减少回弹的措施:

 

1采取适当的翻边工艺

 

  1. 采用校正翻边代替自由翻边"

  2. 对冷作硬化的材料须先退火, 使其屈服点ᵟ s降低" 对回弹较大的材料, 必要时可采用先加热后翻边"

  3. 采用先拉延后整形翻边工艺, 降低反弹风险"

 

2改进翻边零件的设计

 

  1. 尽量避免选用过大的r/t "如有可能, 在翻边区压制加强筋, 以提高零件的刚度, 抑制回弹"

  2. 尽量选用抗拉强度小, 力学性能稳定和板料厚度波动小的材料"

 

3合理设计翻边模

 

  1. 对于较硬材料, 可根据回弹值对模具工作部分的形状和尺寸进行修正"

  2. 对于软材料, 其回弹角小于5度时, 可在模具上作出补偿角并取较小的凸! 凹模间隙"

 

翻边拉伤

 

翻边拉伤主要表现为拉毛! 拉裂! 皱褶! 压伤等形式"

 

1 .翻边拉毛

 

翻边过程中拉毛的起因多数是因为模具表面的光洁度不够(包括模具工作表面的杂物干扰), 也有因为模具间隙过小造成的拉毛"

 

解决对策:

 

(1) 对模具表面进行表面处理,增加表面硬度(通过淬火处理, 来提高翻边镶块表面硬度)"

 

  1. 翻边镶块基体材质为IC D 一5 ! 7C rs iM nM o V 采用火焰淬火+ 自然冷却"

  2. 翻边镶块基体材质为C r1 2 M o V ! S K D l l 采用真空淬火"

 

(2) 提高翻边镶块表面光度

 

  1. 对于基体材质为M o C r铸铁或者G M 2 4 1 ! G M 2 4 6 合金铸铁的采用镀钛, 镀硬铬等表面处理方式"

  2. 对于基体材质为C r12 M oV/S K D ll锻件采用T D 覆层, P V C ,PVD等表面处理方式"

     

(3) 翻边间隙小造成的拉毛,将翻边模凸凹模间隙调整到合适值1 .0 5 一1 .1t

 

2 翻边起皱

 

翻边起皱问题在冲压件内凹翻边时常常出现, 由于板料在流动时向中间聚集造成, 多余的板料没有办法释放, 导致起皱甚至叠料"这类问题除了跟模具间隙有关系外,还跟冲压工艺有一定的关系, 当问题发生时除了要检修模具之外, 还要考虑制件的工艺是否合理, 以及制件的起皱是否可以被接受"

 

解决对策:

 

(1) 调整模具间隙(适当调大翻边间隙), 缓和起皱部位"

(2) 在起皱部位, 钳工手工造出工艺凸包, 解决起皱问题"

 

3. 翻边开裂

 

此类问题多数发生在带有弧度的外圆翻边, 造成开裂的原因是材料来不及补偿进料; 另一种是由于模具间隙不均, 导致在某部位走料急剧而发生的开裂, 此时需要对模具进行打修"

 

解决对策:

(1) 调整模具间隙, 减缓开裂部位"

(2) 钳工放大R 角, 调整板材的进料速度"

 

结论

翻边缺陷产生的主要因素是:压料芯的结构! 凸凹模的间隙! 模具结构设计是否合理! 模具表面清洁度! 模具表面光洁度! 翻边镶块热处理质量等方面"在设计开发制件时, 必须将以上因素全部考虑到位才能够保证制件的品质.