冲压件的冲压工艺可分为分离工序和成型工序两大类。分离工序包括落料、冲孔、修边等,成型工序包括拉伸、弯曲、翻边等。针对各工序中可能会存在的起皱、开裂、回弹缺陷,提出较为详细的防预措施与解决方案。
一、起皱缺陷产生的根本原因是由于板料受到挤压,当平面方向的主、次应力达到程度时,厚度方向失稳。按照皱纹形成原因不同,可将其分为两种类型,一种是由于进入凹模腔内材料过多而形成的材料堆积起皱;二种是由于板料厚度方向失稳或拉应力不均匀而产生的失稳起皱。为了控制该缺陷,具体的解决思路如下:(1)从产品设计角度考虑:尽量减小翻边高度;使造型剧变区域呈顺滑状态连接;对于产品易起皱部位可适当地增加吸料造型;(2)从冲压工艺设计方面出发:加大压边力,控制进料速度;工艺补充增加圆形或方形拉延筋;在正确范围内增加成形工序;(3)对于冲压材料的选择:在达到产品性能的情况下,对于一些易起皱的零件,应选用成形性不错的材料。
二、开裂缺陷形成的根本原因在于材料在拉伸的过程中,应变超过其限度,较直观的表现是制件表面产生肉眼可见的裂纹。通常可以将其分为三种类型:一种是由于材料杭拉强度不足而产生的破裂,断裂原因一般是由于凸、凹模圆角处局部受力过大造成的;二种是由于材料变形量不足而破裂,如尖点部位的开裂;第三种是由于材料内有杂质引起的裂纹。因此,为了防预断裂缺陷,根本的措施是减少应力集中现象。具体方案如下:(1)选择正确的坯料尺寸和形状;(2)调整拉延筋参数,防止由于胀力过大引起破裂;(3)增加工艺切口,确定材料正确流动,变形均匀;(4)改进润滑条件,减小摩擦力,加大进料速度;(5)减小压边力或采用可变的压边力,以控制进料阻力;(6)采用延展性和成形性不错的材料,减少裂纹。
三、大部分冲压制件都会产生回弹缺陷,回弹产生的根本原因可归纳如下,即零件在冲压变形后,材料由于弹性却载,导致局部或整体发生变形。冲压材料、压力大小和模具状态等都会影响回弹。对于回弹缺陷,解决思路如下:(1)补偿法,即根据弯曲成形后五金冲压件回弹量的大小,预先在模具上作出等于此工件回弹量的坡度,来补偿工件成型后的回弹,该方法中所需补偿的回弹量大小主要依据人工经验估计或CAE数值模拟分析结果来确定;(2)拉弯法:在板料弯曲的同时施加拉力,以此使得板料内部的应力分布较为均匀,进而减少回弹量;(3)局部加压法:使变形区变为三向受压的应力状态,从根本上改变弹性变形的性质;(4)通过局部加筋及其他增加刚度的方法,以提升冲压件刚度,减少变形。
模具制造质量的水平,直接反映出冲压件质量水平,如何正确判定冲压件质量状态,好的缩短模具制造制造周期和整改模具问题,所以明确统一冲压件检验方法及判定标准尤为重要,以下就围绕冲压件常用检验方法进行详细介绍。
一、触摸检验:
1、检验方法
(1)用干净的纱布将冲压件的表面擦干净。(2)检验人员需戴上纱手套,五指并拢,指肚沿着冲压件纵向紧贴冲压件表面触摸,感受冲压件外观的凸凹不平,要触摸冲压件的所有表面和轮廓。这种检验方法取决于检验员的经验。(3)需要时可用油石打磨被探知的可疑区域并加以验证。
2、检验缺陷触摸可检查包括变形、坑包、麻点、压痕、起皱等质量缺陷。
二、柔性纱网的打磨:
1、检查方法
用干净的纱布将冲压件的表面擦干净,用柔性砂网紧贴冲压件表面沿纵向打磨至整个表面,每张纱网可使用检验15个外观件。
2、检验缺陷
柔性纱网打磨可检查任意麻点、压痕、坑包等不易发现的缺陷。
三、油石打磨:
1、检查方法
(1)用干净的纱布将冲压件的表面擦干净,可选择大油石尺寸:50x25x200mm或小油石尺寸10*10*100mm进行打磨,使用油石的自重进行打磨,不能对零件施加附加压力。(2)对有圆弧的地方和难以接触到的地方用相对小的油石打磨。对于圆角和难以接触的区域,应当使用适当的小油石(小油石尺寸10*10*100mm或8*100mm的半圆形油石)。(3)油石打磨的方向基本上沿纵向进行,并且很好地贴合冲压件的表面,部分特别的地方还可以补充横向的打磨。
2、油石粒度的选择
油石粒度选择取决于表面状况(如粗糙度、镀锌等)。建议用细粒度的油石,应选择油石粒度应不小于800#。
3、检验缺陷
油石打磨可检查包括变形、坑包、麻点、滑移线等质量缺陷。