Поширені дефекти та способи їх усунення при штампуванні

Штампування листового металу є дуже важливим методом формування металопластику, який широко використовується в таких галузях промисловості, як аерокосмічна, автомобільна та локомотивна, електричні машини, харчова упаковка, побутове обладнання, будівництво, упаковка тощо.
Різні дефекти формування, які часто виникають у фактичному процесі виробництва штампування, серйозно впливають на геометричну точність, механічні характеристики та якість поверхні штампованих деталей. Через численні параметри процесу, пов’язані з якістю штампування та формування, а також взаємозв’язки між різними факторами, це створює великі труднощі та проблеми для інженерів прес-форм на місці ремонту та тестування прес-форм. У цій статті проаналізовано причини трьох поширених дефектів якості в процесі штампування: розтріскування, зморшкуватість і відскок, а також представлені загальні рішення. Лише визначивши першопричину та застосувавши відповідні ліки до випадку, можна уникнути сліпого ремонту цвілі, який вимагає багато часу та витрат.
1, Розрив
Потоншення листа є результатом розтягування листа. З інженерної точки зору зменшення товщини листа на 4-20% є прийнятним. Однак якщо зробити занадто велике стоншення, це не тільки послабить жорсткість деталей, але в серйозних випадках навіть безпосередньо призведе до руйнування листа та його перетворення на брухт. Тому явище руйнування є одним із важливих дефектів, які серйозно впливають на якість штампованих деталей.
Ми знаємо, що під час випробувань на розтягування матеріалу у міру поглиблення деформації опорна площа матеріалу постійно зменшується, а також посилюється його ефект зміцнення. Коли збільшення ефекту зміцнення може компенсувати зменшення опорної площі, деформація є стабільною; Коли певне граничне значення перевищено, матеріал спочатку зазнає шийок і руйнування в місці зі слабкою несучою здатністю. Для листового металу процес деформації матеріалу в основному такий самий, як і під час експериментів з розтягуванням, і коли деформація перевищує певне граничне значення, це спричинить руйнування листа.
За ступенем руйнування його можна розділити на дві ситуації: мікророзлом і макророзлом. Мікроруйнування — це утворення тріщин у листовому металі, які важко побачити неозброєним оком. Хоча глибина тріщини невелика, деякі матеріали фактично вийшли з ладу. Макроскопічний руйнування означає появу видимих ​​тріщин і розломів у листовому матеріалі. Обробка металу WeChat має хороший контент і вартий уваги. Макроскопічний руйнування, як правило, в основному спричинений надмірним розширенням у площині тонкої пластини, тоді як мікроскопічний руйнування може бути спричинений або простим розширенням, або простим вигином. Як мікроскопічні, так і макроскопічні руйнування в кінцевому підсумку спричинені надмірною місцевою деформацією розтягування матеріалу.
Ситуації, в яких виникають тріщини, зазвичай включають ділянки з малим радіусом у процесах глибокого витягування, опуклі скруглення прес-форми, центри бічних стінок і зони, де матеріал потрапляє у увігнуту форму через ребра витяжки, що призводить до перешкоди потоку.
Через те, що руйнування спричинене деформацією в локальній області, що перевищує її граничне значення, принцип усунення явища руйнування має полягати у зміні розподілу нормальної контактної сили та тангенціальної сили тертя, щоб зменшити значення деформації розтягу в зоні зламу . Загалом інженерна практика включає:
1. Виберіть прийнятний розмір і форму заготовки
У процесі формування листового металу розмір і форма заготовки можуть впливати на якість формування. Наприклад, при розтягуванні квадратного циліндра спочатку для розтягування використовується квадратна заготовка. У разі появи тріщин чотири кути заготовки можна обрізати до відповідного розміру, щоб усунути тріщини.
2. Додайте допоміжні процеси (зміна дуг або нахилів продукту, додавання форм або обробних розрізів)
За умови відповідності функціональним вимогам до деталей, відповідні зрізи форми або зменшення нахилу можуть зменшити опір потоку матеріалу під час процесу формування, тим самим уникаючи розтріскування. Процес штампування робить надрізи у відповідних частинах листового металу, щоб доповнити матеріали з суміжних ділянок, які схильні до розтріскування, щоб покращити деформацію ділянки, а також уникнути появи тріщин.
3. Регулювання параметрів ребра розтягування або сили утримання кромки
Хоча використання розтяжних ребер може запобігти зморшкам у зоні фланця, його побічним ефектом є збільшення опору потоку матеріалу, що надходить у увігнуту форму. Таким чином, неправильні параметри ребер розтягування можуть призвести до надмірного опору потоку, що призведе до розтріскування листа.
4. Поліпшення умов змащення
Взаємозв'язок між якістю штампування та мастильними матеріалами надзвичайно важливий, і погані умови змащування або неправильний вибір мастильних матеріалів можуть призвести до розтріскування листового металу.
2, Зморшки
Зморшки також є типовим дефектом якості в процесі штампування, який безпосередньо впливає на якість поверхні виробів. Наприклад, низька якість формування зовнішніх панелей вітчизняних автомобілів є дуже важливою причиною зморшок; Що більш серйозно, іноді можуть з’являтися зморшки, а потім форма вигладжується, пошкоджуючи заготовку або навіть подряпаючи форму, що спричиняє втрати виробництва.
Причина зморщування протилежна причині руйнування, яка спричинена нестабільністю напрямку товщини листового металу через надмірне локальне напруження стиснення. Ця форма нестійкості називається нестійкістю стиснення. Коли виникають зморшки, напрямок зморшок перпендикулярний напрузі стиску, але не можна просто припустити, що будь-яка зморшка викликана напругою стиску.
Існують різні типи зморшок під час штампування листового металу, які можна розділити на зморшки накопичення матеріалу та зморшки нестабільності відповідно до їх причин. Зморшки накопичення матеріалу викликані надмірним надходженням матеріалу в порожнину увігнутої матриці; Зморшкуватість нестабільності стосується нестабільності фланця стиснення через слабку зв’язуючу силу в напрямку товщини листового металу та зморщування, спричинене нестабільністю в нерівномірних ділянках розтягування. Хоча складки не послаблюють міцність і жорсткість деталей, як розрив, вони впливають на точність і естетику деталей. Якщо зморшки виникають у проміжному процесі, це також може вплинути на нормальний хід наступного процесу.
Коли локальне напруження стиску матеріалу занадто велике, легко спричинити зморшки, особливо коли матеріал перебуває у двох станах напруги – розтягу та стиску. Таким чином, принцип усунення зморшок полягає в точному прогнозуванні ситуації течії матеріалу та збільшенні нормальної контактної сили на зморшкуватій ділянці. Загалом інженерна практика включає:
1. Сила утримання краю
Сила притискання краю може збільшити опір потоку матеріалу, що надходить у увігнуту форму, і зменшити явище зморшок на краю фланця.
2. Збільште кількість ребер глибокої витяжки або збільште висоту
Стрижки для розтяжки поділяються на круглі, квадратні та розтяжні, а стійкість до подачі є відносно високою. Використовуваний тип розтягувальної планки необхідно розглядати з багатьох аспектів, таких як глибина протягування заготовки, властивості матеріалу та форма продукту. Розумне встановлення ребер розтягування, науковий контроль опору подачі, зміна внутрішнього напруженого стану матеріалів і регулювання напрямку потоку матеріалу можуть ефективно покращити дефекти зморщування.
3. Змініть форми продукту та форми, щоб поглинати надлишки матеріалів