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拉伸件的拉伸工艺与冲压件加工工艺的控制

文章作者:永达五金   发布时间:2019-12-01
拉伸件在拉伸过程中起皱和开裂的原因很多,除了与拉伸模设计工艺性是否合理有关以外,与模具的加工质量(表面精度、硬度等)、压力机精度(滑块平行度等)也有关系。
  拉伸件在拉伸过程中起皱和开裂的原因很多,除了与拉伸模设计工艺性是否合理有关以外,与模具的加工质量(表面精度、硬度等)、压力机精度(滑块平行度等)也有关系。传统的设计与制造模式都是人工设计绘制二维图形,然后进行加工,出现问题后由工人凭借经验修改模具,修改后再进行试模。近年来,随着计算机的应用和发展以及有限元方法的成熟,发展了多种仿真技术,在减少甚至取消试模过程、缩短产品开发周期、降低开发成本方面发挥了越来越重要的作用。
  一、起皱
  拉伸件产生凸缘起皱和简壁起皱主要是由于拉伸时板料受压缩变形而引起的,在拉伸时,由于凸缘材料存在着切向压应力,当这个压应力大到相应程度时板料切向将因失稳而拱起,这种在凸缘四周产生波浪形的连续弯曲称为起皱。通常采用提高板内径向拉应力来消除皱纹。当皱纹在制件四周均匀产生时,应为压料力不足,逐渐加大压料力可消除皱纹。
  二、毛刺
  毛刺是剪切断面经常遇到的问题,如果制件周围出现高且薄的毛刺,主要原因是凸凹模间隙小或者刃口磨损,可通过调整间隙或者研磨凸模或者凹模来解决。如果制件周围出现高而厚的毛刺,则是由于间隙过大,需将凸凹模之间的间隙增大。
  当拉伸锥形件和半球形件时,拉伸开始时大部分材料处于悬空状态,容易产生侧壁起皱,故除增加压边力外,还应采用增加捡伸筋来增大板内径向拉应力,消除皱纹。在合适的位置增加拉伸筋,拉伸开始时,板料周围的材料被拉伸筋压弯,拉伸筋控制着板料各段流入凹模的阻力,使板料的径向拉应力增大。通过不断改变拉伸筋的位置、数量、圆角半径、高度等,可以调整径向拉应力,从而减小或避免制件起皱。防止起皱可以通过加压边圈来限制毛坯拱起。
  三、破裂
  破裂是拉伸失稳在薄板冲压成形中的主要表现形式。当拉伸变形力大于传力区处材料的实际有效抗拉强度时,板料则被拉破。调整压料力,使压料力变小,或者调整拉伸间隐,使间隙变大,并使间隐变得均匀可解决拉伸件破裂。
  覆盖件在拉伸过程中,拉伸较深或有窗口反拉伸成形的零件易拉裂,可用增加工艺切口或工艺孔的方法来解决。拉伸前,在制件变形大的位置先冲工艺孔,可改变拉伸成形过程中的应力状态,减小变形量。工艺切口应在后序的切边工艺中切除,尤其对于外覆盖件,以免影响制件的外观质量。
  冲压件加工工艺的控制:
  1、过程管理
  有时会因为坯板表面缺陷造成冲压产品的报废,所以需要经过检测合格的坯板才能进行冲压成型,对冲压成品的检测也需要进行表面的探伤。在拉伸过程中板料应以一个合理的速度流动,板料流速过慢的话会导致零件开裂。当采用压料装置时,压料装置对其作用压料力,以此能够很好的调节材料的流动情况。对于形状复杂的曲面拉伸件要提高拉伸的径向拉应力以控制起皱;对于拉伸深度相差大的拉延件应设置在进料少的部位,这样就可防止起皱。皱纹是由于压料力不足而导致的结果,消除方法就是调整压边力的大小,当拉伸开始时除增加压边力外,还应采用增加捡伸筋的方法来消除皱纹。
  2、拉伸工艺
  冲压加工所使用的模具需要数套模具才能加工成形,且模具技术要求高。因此,冲压工艺的主要环节就是拉伸工艺,拉伸工艺的好坏是各个变量的综合协调,而在满足拉伸的基础上要为切边与翻边打下良好铺垫。由于压料面属于拉伸工艺的补充部分,所以拉延深度要合理控制。压料面需要加工成带有相应角度的倾斜角,这是为了使毛坯能够和压料面较大程度契合,同时要避免凸模对拉延毛坯的拉延影响。压料面对拉延毛坯产生相应的拉延作用,但是拉伸工艺中如果产生的皱褶数量很少的话可能会被拉延作用消除,所以很难对形成的皱纹产生比较准确的判断。
  3、起皱控制
  拉伸件在拉伸过程中主要原因有以下几个方面:冲压件在走料的过程中板料流动过快,形成起皱;冲压件凹模R角过大,很可能造成板料流动过快形成起皱;模具定位设计不合理,导致冲压件拉伸过程中无法压住料或者压料边过小,导致造成起皱;凸凹模间隙过大造成起皱。
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