

[一]、沖壓件制件起皺的原因
(1)五金沖壓件制件拉伸太深,落差較大。導(dǎo)致板料流動過快,造成起皺。
(2)型面劇烈變化與多處型面交匯處極易聚料,造成起皺。
(3)拉伸過程中,制件凹R角過大,走料過程中凸R角壓不住料,造成起皺。
(4)工藝方法不合理,在有些部位明確起皺情況下未加吸皺筋、斜槽等。
(5)頂缸壓力過小,導(dǎo)致壓料面壓不住料,引起起皺。
(6)板料尺寸優(yōu)化不合理,出現(xiàn)某些要料的地方料少,造成板料走料時該處未壓料導(dǎo)致起皺。
(7)凸、凹模間隙不合理。
(8)拉伸筋位置,尺寸布置不合理,研合不到位。
(9)生產(chǎn)中潤滑過度。
(10)需伸展的制件采用成形工藝,而非拉伸。
總之,不管是制件原因,還是工藝原因,走料不均勻是制件起皺的根本原因,壓料面各部分進(jìn)料阻力均勻是拉伸件不起皺甚至開裂的重要。調(diào)整凸、凹模,凹模與壓邊圈之間的間隙,凸、凹模間隙的調(diào)整可以參考如下方法:壓料間隙采用里緊外松的原則。
在凹??谥本€彎曲變形區(qū)和伸長變形區(qū)應(yīng)允許壓料面稍有里緊外松現(xiàn)象,里側(cè)間隙應(yīng)略小于料厚t,外側(cè)間隙應(yīng)略大于料厚t。因為在這兩類區(qū)域中,材料由于拉伸變形過程中產(chǎn)生料厚t不變或變薄,這樣就造成了壓料面間隙的變化。為材料變形過程中不同區(qū)域材料受力情況,伸長類變形區(qū)在圓周方向徑部均受拉應(yīng)力作用,料厚變薄。隨著材料的流動,料厚變薄,壓料面間隙相對增大,減少了壓料力。當(dāng)板料流過緊區(qū)時,壓料面與材料與貼合均勻,這樣,控制了進(jìn)料速度,壓料面均衡了壓料力。
隨著材料的移動,壓料面始終保持壓料作用,此過程可以防止起皺等缺陷產(chǎn)生。
[二]、沖壓缺陷的影響因素
汽車金屬制件在沖壓成型過程中,可能會存在起皺、斷裂、回彈等典型缺陷u,導(dǎo)致沖壓缺陷的因素可歸結(jié)為以下幾點:
1、材料性能
理論上,通常應(yīng)用成型曲線(FLD)表示板料成形性能,其中金屬材料的應(yīng)變硬化指數(shù)n和厚向硬度指數(shù)r對曲線擬合效果影響顯著。在沖壓變形中,應(yīng)變硬化指數(shù)n越高,變形裕度越大,材料承載能力越強(qiáng),但材料加工硬化能力隨之增強(qiáng),且易發(fā)生頸縮缺陷。厚向硬度指數(shù)r越大,材料拉伸性能越好,整體厚度變形均勻,金屬板材一般具有較好的成形性。
2、模具參數(shù)
不同沖壓方法應(yīng)采用不同類型模具,同時對模具材料要求也有差異。模具表面硬度和粗糙度會對制件拉毛缺陷產(chǎn)生影響。模具工作表面有劃傷,模具材料內(nèi)部含有雜質(zhì),都會影響制件表面質(zhì)量,使其產(chǎn)生拉傷、壓痕等缺陷。
凸、凹模之間的間隙,對沖壓件質(zhì)量有著重要的影響。若間隙過小,凸、凹模之間的材料會被二次剪切,斷面出現(xiàn)較長的毛刺;若間隙過大,材料的彎曲與拉伸增大,容易形成厚度的毛刺,且制件會產(chǎn)生翹曲變形。因此,凸、凹模間隙應(yīng)均勻合理。
此外,凸、凹模圓角半徑,對拉深件質(zhì)量有著顯著影響。若半徑過大,板料與模具間的接觸面積會減少,即板料處于懸空狀態(tài),進(jìn)而易于產(chǎn)生起皺缺陷;若半徑過小,板料擠壓作用和摩擦阻力增大,制件表面容易產(chǎn)生斷裂缺陷。
因而,凸、凹模圓角半徑選取不宜過大,也不能過小。
3、工藝條件
影響沖壓缺陷的工藝參數(shù)主要包括壓邊力、沖壓速度、拉延筋的設(shè)置、潤滑油的使用以及成型工序的設(shè)定等。
壓邊力過小以及壓邊圈上的潤滑油過多,都會增大進(jìn)料速度,進(jìn)而引起板料起皺缺陷;壓邊力太大以及潤滑條件不好,會引起凸模與材料相對滑動減弱,導(dǎo)致危險斷面變薄破裂;由于大型制件結(jié)構(gòu)的不對稱性,板料在成型時材料流入速度不一致,因而需要在壓邊圈上設(shè)置拉延筋以控制不同區(qū)域的板料流入速度,使沖壓件均勻變形;沖壓工序的設(shè)置不是固定的,針對同一個零件,不同廠家可能會給出不同的工藝方案,但基本堅持一個原則,即在結(jié)構(gòu)不發(fā)生干涉的情況下,盡可能采用較少的工序加工生產(chǎn)。
另外,隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,目前可利用autoform/abaqus等多種CAE分析軟件對沖壓工藝過程進(jìn)行數(shù)值模擬,優(yōu)化工藝過程及參數(shù),以降低沖壓工藝缺陷,降低生產(chǎn)成本。