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模具设计

拉伸模的常见缺陷及解决办法

时间:2014-07-22 22:43:32   作者:未知   来源:网络文摘   阅读:3518   评论:0
凸模肩部相应部位裂纹
由于材料的强度不够,当拉深载荷达到材料破断载荷时就会发生此缺陷。
缺陷部位产生于凸模肩R相应的部位(rp处),即比冲撞痕线更接近rp的部分。破裂部分的冲撞痕线,因与其他部位不同,可以对下面几种情况进行观察检查:或者被延展;或者在凸缘的上下面有发亮的部分;或者产生折皱。另外,在侧壁上有时也有发亮的部分。初期横向破裂,呈舌状。
原因及消除方法:
(1)制品形状。
① 拉深深度过大。
目前,圆筒、方筒深拉深的极限是在设计阶段确定的。从而,在极限附近进行拉深时,要用表面光洁、平整的材料,综合模具配合和研磨,加工润滑油,缓冲压力,压力机精度等现场条件,进行试验拉深。
  ② 凸模半径(rp)过小。
a 将rp修正到适当值。
b 图纸上的rp过小时,首先按适当值进行拉深,然后再增加一道工序,成形所需尺寸。
  ③ 凹模尺寸(rd)过小。
a 将rd修正到适当值。
b 图纸上的rd过小时,首先用适当rd值进行拉深,然后再增加一道工序,成形到所需尺寸。
  ④ 方筒的角部半径(rc)过小。
a 将拉深深度减小;
b 多增加一道拉深工序;
c 换成更高级的材料;
d 将板料厚度增加。
(2)冲压条件。
① 压边力过大。
压边力过大时,在凸缘面上不会发生起皱。防皱压板面粗糙度,模具配合,间隙,rp,rd,加工油的种类和涂敷条件,缓冲销造成的压边力分布等,都影响防皱压力。如果有关拉深的上述这些条件都合适的话,压边力就会下降,在起皱之前,不会发生破裂。
压边力过大时,由于凸缘面会全面发亮,所以很容易判断。
  ② 润滑不良。
拉深加工与润滑有极为密切的关系,特别是包含有减薄拉深加工时,必须控制制品温度的升高。如果是条件好的拉深加工,润滑油的选择不成什么问题;条件不好的拉深加工,如果润滑油选择不当,就会引起破裂。
  ③ 毛坯形状不良。
在试拉深阶段,决定毛坯形状是重要的工作之一。
必须将毛坯形状限制在最小尺寸。当用方形毛坯进行圆筒拉深时,极限拉深率为0.58左右。另外,如果拉深率过于严苛,rp部位的伤痕会产生破裂,如进行切角,就可防止破裂。
拉深方筒时可先用方坯进行,这样可以制造出漂亮的制品,但是如果达到拉深极限,在rcp附近就会产生破裂。如果已经破裂,可将毛坯的四角切去一部分。但如果切多了的话,就会产生凸缘起皱,成为产生壁裂纹的原因。
  ④ 毛坯定位不好。
即使毛坯形状良好,但如果调整位置不好,或者放置方位不对,这时,凸模与毛坯产生错位,也会产生破裂或起皱。
另外,用500吨油压机,对较大尺寸的拉深件成形时(材料是SUS304),使用粘度低的油就可进行深拉深。当使用粘度高的油进行深拉深时,拉深到高度的1/4,rp部位就会破裂。
不锈钢与软钢板相比较,容易受到速度的影响,但如进行充分的冷却和润滑,在实际操作中,其他方面的问题比速度问题更重要。
当进行高速冲裁时,即使使用一般间隙,切口的全部剪切面都是非常理想的。
  ⑤ 模具安装不良。
该缺陷是由模具安装不良,上下模不对中所造成的。近来,几乎所有的模具都备有导向装置,由于模具不对中产生的故障已很少见。
  ⑥ 缓冲销的长短不齐。
缓冲销在使用过程中,由于出现压弯,冲击伤痕等,往往变得长短不一,拉深过程中,缓冲销长的部分,由于受到集中载荷而破裂。为了对缓冲销的长短不一进行检查,在模具调整阶段,用手来回摇销,长销由于集中承受压边圈的重量,而变得很重,这是很容易理解的。
  ⑦ 缓冲垫凹凸不平。
当压力机缓冲垫的销子位置出现凹陷,或者废料从销孔落到缓冲垫上,就无法控制缓冲压力。压力机如有活动工作台,由于能进行简单的清扫或检修,所以这样的事故是不会发生的,但如果是固定工作台,长期不检修,一旦使用,往往会发生事故。
  ⑧ 缓冲销配备不良。
缓冲销原则上应装配在凸模的周围,然而,必须有适当的间隔。如果压边圈很薄,缓冲销配置不当时,产品的凸缘,在某个缓冲销部位受到强烈拉力而使其断裂。这时,凸缘的末端形状,就会象舌状样局部延伸,这是很简单明白的道理。
另外,缓冲销配置与凸模周边形状不一致,凸缘面会起皱,也往往会成为破裂的原因。归根到底,当压边圈很薄,销子的位置就有明显的影响,因此,使压边圈具有充分的强度,是最基本的问题。
  ⑨ 起皱引起破裂。
a 坯料尺寸大于压边圈。
当坯料尺寸比压边圈大时,拉深开始之后,坯料外露部分就产生起皱,它同“拉深筋”的功能一样,继续拉深会使其破裂,在试拉深阶段,为了确定“拉深筋”的位置,有时故意使毛坯露在压边圈外。
一般来说,即使是大坯料局部胀形,其原则仍是毛坯用压边圈压住后再进行加压。
b 压边力小。
当压边力小时,毛坯表面就会起皱,该折皱通过凹模圆角半径(rd)时,往往会破裂。因此,这种场合,折皱和破裂就混为一体。
当用加工硬化程度高的不锈钢板进行方筒深拉深时,有一光亮部分,在靠近rd处产生折皱。
该折皱就是产生破裂的原因,rd部分如果破裂,首先要提高压边力,消除折皱,这是头等重要的事情。决不要增大rd或者降低压边力。
光亮部分是由于坯料厚度增加,承受集中载荷所致,因此,在提高压边力的同时,把模具间的接触点到刮目相看平,消除材料增厚的部分;如呈分布载荷,则可消除凸缘面起皱,而使材料的流入变得容易。
c 凹模半径(rd)过大。
rd过大时,就会在rd部分产生加工硬化后的折皱,它又作为拉深筋的功能使拉深件产生破裂。从而,在进行深拉深时,rd要尽可能小,这样易于拉深。
d 压边圈侧壁间隙过大。
例如圆筒凸缘压紧拉深或方筒局部凸缘压紧拉深时,凸模与压边圈侧壁的间隙,必须比凹模圆角半径(rd)小。
如果间隙过大,拉深时材料不能贴紧rd,而是要向上鼓起,从而产生折皱,折皱进入间隙后压成一定形状,并成为产生破裂的原因。
因此,加工时压边圈侧壁要有一个合理的间隙,筒形件凸缘压紧部分和方筒角部凸缘压紧部分,间隙必须设计成小于rd。
⑩ 压力机精度不良。

标签:拉伸 常见 缺陷 
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