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鈑金沖壓件常見的缺陷及預防措施

2022-01-05

一. 沖裁件毛刺

 

產生原因:

 

1.模具沖裁間隙太大、太小或不均勻;

 

2.沖壓模具工作部分刃口變鈍;

 

3. 凸模和凹模由于長期的受振動沖擊而中心線發生變化,軸線不重合,產生單面毛刺。

 

預防對策:

 

A. 保證凸凹模的加工精度和裝配質量,保證凸模的垂直度和承受側壓力及整個沖壓模要有足夠的剛性;

 

B.在安裝凸模時一定要保證凸凹模的正確間隙并使凸凹模在模具固定板上安裝牢固,上下模的端面要與壓力機的工作臺面保持相互平行。

 

C. 要求壓力機的剛性要好,彈性變形小,道軌的精度以及墊板與滑塊的平行度等要求要高;

 

D.要求壓力機要有足夠的沖裁力。

 

二. 沖裁件翹曲

 

變形原因:

 

 1.有間隙作用力和反作用力不在一條線上產生力矩。(凸凹模間隙過大及凹模刃口帶有反錐度時,或頂出器與工件接觸面積太小時產生翹曲變形)措施:

 

預防對策:

 

A. 沖裁間隙要選擇合理;

 

B. 在模具結構上應增加壓料板(或托料板)板材與壓料板平面接觸并有一定的壓力;

 

C.檢查凹模刃口如發現有反錐度則必須將沖模刃口修整合適。

 

D.如是由于沖裁件形狀復雜且內孔較多時剪切力不均勻增大壓料力,沖裁前就壓緊條料,或采用高精度的導柱導正,或者采用高精度的壓力機沖裁。

 

E. 板材在沖裁前應進行校平,如仍無法消除翹曲變形時可將沖裁后工件通過校平模再次校平。

 

F. 定時清除模具腔內的贓物,薄板料表面進行潤滑,并在模具結構上設有通油氣孔。

 

三. 沖裁件的外緣和內孔精度降低、尺寸形狀發生變化

 

原因:

 

1. 定位銷,擋料銷等位置發生變化或磨損太大;

 

2. 操作者的疏忽大意送料時左右前后偏移;

 

3.條料的尺寸精度較低過窄過寬送料困難使其難以送到指定地點,條料會在導料板內前后偏移則沖出的工件內孔與外形前后位置偏差較大;

 

4.沖壓零件彎曲時,材料的回彈造成尺寸和形狀不合格。

 

預防回彈變形措施:

 

A. 選用彈性模數大屈服點小的力學性能較穩定的沖壓材料;

 

B. 增加校正工序,采用校正彎曲代替自由彎曲;

 

C. 彎曲前材料要進行退火,使冷作硬化材料預先軟化后再彎曲成形;

 

D. 若在沖壓加工過程中發生形狀變形而難以消除;則應更換或修整凸模與凹模的斜度,并且使凸凹模間隙等于Z小料厚。

 

E.增大凹模與工件的接觸面積,減小凸模與工件的接觸面積。

 

F.采用“矯枉過正”的辦法減少回彈的影響。

 

G. 定位器發生磨損變形,而使定位不準,必須更換新的定位器。

 

H. 在無導向的彎曲模中,在壓力機上調整時,壓力機滑塊下死點位置調整不當,也會造成彎曲件形狀及尺寸不合格。

 

I. 模具的壓料裝置失靈或根本不起壓料作用,必須重新調整壓料力或更換壓力彈簧使其工作正常。

 

四. 彎曲部位產生裂紋

 

原因:

 

1 彎曲變形區的內應力超過材料的強度極限.

 

預防措施:

 

A. 消除彎曲區外側的毛刺,毛刺會造成該區域的應力集中,

 

◆ 減小彎曲變形量

 

◆ 清除此區域的毛刺

 

◆ 有毛刺的一側放在彎曲區的內側。

 

B. 彎曲工件時可以使彎曲方向和材料的纖維方向(輾軋方向)垂直。

 

C. 彎曲半徑不能太小,在質量允許的情況下盡量使圓角半徑加大。

 

D. 彎曲坯件表面要光潔,無明顯的凸起及疤痕。

 

E. 彎曲時采用中間退火工序,使其消除內應力,經軟化后的彎曲很少產生裂紋。

 

F. 彎曲時對于大型五金沖壓彎曲件一定要涂以潤滑劑,以減少彎曲過程中的摩擦。

 

五. 彎曲件在彎曲過程中的偏移

 

原因:

 

在彎曲過程中坯件沿著凹模表面滑動時,會受到摩擦阻力,若坯料兩側的摩擦阻力相差較大時,坯件會向摩擦阻力較大的一側偏移。

 

預防措施:

 

A. 形狀不對稱的彎曲沖壓件,采用對稱彎曲成形(單面彎曲件采用兩件對稱彎曲后再切開)

 

B. 在彎曲模上增加彈性壓料裝置,以便在彎曲時能壓住坯料防止移動。

 

C. 采用內孔及外形定位形式使其定位準確。

 

六. 彎曲件表面擦傷

 

原因及其解決措施:

 

A. 對于銅、鋁合金等軟材料沖壓加工進行連續作業壓彎時,金屬微粒或渣滓易附在工作部位的表面,使制件出現較大的擦傷,這時應認真分析研究工作部位的形狀、潤滑油等情況使坯件不要出現微粒及渣滓,以至產生劃痕。

 

B. 彎曲方向和材料的軋制方向平行時,制件表面會產生裂紋,使沖壓件表面質量降低。在兩個以上的部位進行彎曲時,應盡可能的保證彎曲方向與軋制方向有一定的角度。

 

C. 毛刺面作為外表面進行彎曲時,制件易產生裂紋和擦傷;故在彎曲時應將毛刺面作為彎曲內表面。

 

D. 凹模圓角半徑太小,彎曲部位出現沖擊痕跡。對凹模進行拋光,加大凹模圓角半徑,可以避免彎曲件擦傷。

 

E. 凸凹模間隙不應太小,間隙太小會引起變薄擦傷。在沖壓過程中要時刻檢查模具的間隙的變化情況。

 

F. 凸模進入凹模的深度太大時會產生零件表面擦傷,因此在保證不受回彈的影響的情況下,應適當的減少凸模進入凹模的深度。

 

G. 為了使制件符合精度的要求往往使用在底部壓料的彎曲模,則在彎曲時壓料板上的彈簧,定位銷孔、托板和退料孔等都會壓制成壓痕,故應給予調整。

 

七. 彎曲時坯件孔的位置發生變化

 

原因:

 

A. 彎曲高度不夠

 

B. 毛坯發生滑動

 

C. 回彈

 

D. 彎曲平面上出現起伏現象

 

預防措施:

 

A. 確保左右彎曲高度正確。

 

B. 修正磨損后的定位銷和定位板,

 

C. 減少回彈保證兩彎曲面的平行度和平面度。

 

D. 改變工藝路線,先彎曲校正后進行沖孔。

 

E. 彎曲線和兩孔中心線不平行彎曲高度小于Z小彎曲高度的部位在彎曲后呈現出向外張口形狀。

 

F. 彎曲時應保證Z小彎曲高度H(H≥R+2t t材料厚度R彎曲半徑)

 

G. 改變加工零件的外形,在不影響使用的情況下去掉小于Z小彎曲高度的那部分。

 

H. 在沖壓件設計時,要考慮彎曲件時從彎曲部位到孔邊距X大于一定值 X≥(1.5—2.0)t t彎曲板料厚度;

 

I. 在彎曲部位設計一個輔助孔來吸收彎曲變形應力,可以預防臨近彎曲線的孔變形,一般采用先彎曲后沖孔的方案。

 

八. 零件在彎曲后,彎曲部位產生明顯的變薄

 

預防措施:

 

A. 彎曲半徑相對于板厚值太小(r/t>3直角彎曲)一般采用增大彎曲半徑

 

B. 多角彎曲使彎曲部位變薄加大,為了減少變薄盡量采用單角多工序的壓彎辦法。

 

C. 采用尖角凸模時凸模進入凹模太深使彎曲部位厚度明顯減少。

 

九. 拉深件凸緣在拉深過程中起皺的原因及預防

 

原因:

 

凸緣部位壓邊力太小,無法抵制過大的切向壓應力;而引起切向變形,因而失去穩定后形成皺紋,材料較薄也較易形成皺紋。

 

預防措施:

 

A. 加大壓邊圈的壓邊力和適當的加大材料的厚度。

 

十. 拉深件壁部被拉裂

 

原因:

 

1. 材料在拉深時承受的徑向拉應力太大;

 

2. 凹模圓角半徑太小,

 

3. 拉深潤滑不良;

 

4. 原材料塑性較差。

 

措施:

 

A. 減小壓邊力;

 

B. 加大凹模圓角半徑

 

C. 正確使用潤滑劑

 

D. 選用塑性較好的材料或增加工間退火工序。

 

十一. 拉深件底部被拉裂

 

原因及預防措施:凹模圓角半徑太小,使材料處于被切割狀態。(一般發生在拉深初始階段)增大凹模的圓角半徑,并使其圓滑過度表面粗糙度要小一般Ra<0.2μm。

 

十二. 拉深零件邊緣高低不平及有褶皺

 

原因:毛坯與凸凹模中心不合或材料厚度不均勻,以及凹模圓角半徑和凸凹模間隙不均勻(凹模圓角半徑太大,在拉深的Z后階段脫離了壓邊圈,使尚未越過圓角的材料壓邊圈壓不到起皺后被拉入凹模形成口緣褶皺。

 

預防措施:沖壓模具重新定位,校正凹模圓角半徑和凸凹模間隙使其大小均勻后再投入生產(減少凹模圓角半徑或采用弧形壓邊圈裝置即可消除褶皺)。

 

十三. 錐形零件或半球形零件拉深時腰部起皺

 

原因:在拉深開始時大部分材料處于懸空狀態,加之壓邊力太小,凹模圓角半徑又太大或者使用的潤滑劑太多。使得徑向拉應力變小使得材料在切向壓應力的作用下失去穩定而起皺。

 

預防措施:增大沖壓模的壓邊力或采用壓延筋結構,減小凹模圓角半徑或使材料厚度稍微加大。

 

十四. 拉深件表面產生拉痕

 

原因及預防措施:

 

A. 凸模或凹模表面有尖利的壓傷,致使五金沖壓件表面相應的產生拉痕,此時應將壓傷表面進行修磨或拋光即可。

 

B. 凸凹模間隙過小或者間隙不均勻,使其在拉深時工件表面被刮傷,此時應修整凸凹模間隙直至合適為止。

 

C. 凹模圓角表面粗糙,拉深時工件表面被刮傷,此時應將凹模圓角半徑進行修磨打光;

 

D. 沖壓時由于沖模工作表面或材料表面不清潔而混進雜物從而壓傷了工件表面,因此在拉料時一定要始終保持凸凹模表面的清潔,坯料拉深前一定要擦拭;

 

E. 當凸凹模硬度低時,其表面附有金屬廢屑后,也使得拉深工件表面產生拉痕,因此除了增加凸凹模表面的硬度外在拉深時還要時常檢查凸凹模表面即使清除其遺留下的金屬廢屑。

 

F. 潤滑劑質量差,也會使拉深工件表面粗糙度加大,這時應使用適合于拉深工藝使用的潤滑劑,必要時應將潤滑劑過濾后再使用。以防止雜質混入而損傷工件表面。

 

十五. 拉深件拉深直壁部分不平整

 

原因及解決措施:

 

A. 凸模上沒有設計和制造出通氣孔,使其表面因壓縮空氣而變形,出現不平整現象,此時必須增加通氣孔。

 

B. 材料的回彈作用也會使拉深工件表面不平,Z后應增加整形工序。

 

C. 凸凹模間隙過大致使拉深難以被拉平,此時必須將間隙調整均勻。


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