不锈钢拉伸件在成型工序中,先要让产品随凹模成型,其次要控制好在拉伸过程中产生热量的降温,有条件的可以上下模同时降温,一般采取加工工件上下面涂抹拉伸油,特别情况也可以采用底面也就是工件和凹模的接触面涂抹拉伸油,因为在拉伸过程中热量多数产生在凹模上,这是单工位模具加工的降温方式,如果是连续模,可采用在料架和送料器之间放置切削乳化液,让料带从里面滑过,或单面涂抹拉伸油,拉伸油不但可以起到对模具的降温作用同时也起到对模具的保护作用,很大程度降低模具的磨损增加了工件表面的光洁度。不锈钢冲压件拉伸有时会出现开裂现象,常见的有四种,分别是拉伸变形之后发生、从凹模内退出时立即发生、拉伸变形后受撞击或振动时发生、拉伸变形后存在一段时间或使用中发生。不锈钢冲压件侧壁横向或点状开裂缺陷的产生可能是材料的夹杂物、铁素体等材料晶间缺陷造成,也可能是不锈钢冲压件加工过程中的拉深工艺及拉深油等因素造成。
碳钢拉伸件加工工序的要求跟翻孔存在的问题分析及处理措施
<一>、拉伸件加工工序的要求
(1)外拉伸件上不容许有水纹样的滑移带
用于外拉伸件成形的深拉深钢板(尤其是沸腾钢),由于时效作用,在钢板机械性能试验的拉伸图上有屈服平台,即当拉伸变形达到屈服点后有相当长一段变形量内,钢板的变形抗力维持不变,甚至略有下降,而变形仍在进行。这种现象使得拉深后的零件表面出现像水波纹的局部凹痕(称为滑移带),它有损工件的外观,这对表面要求很高的车身外拉伸件是不允许的。为了滑移带,除了从钢材冶炼中设法解决外,还可在拉深前,将钢板用0.5%~3%的压下量冷轧一下,以屈服平台。经冷轧后的钢板应立即进行拉深成形,否则,放置时间一长,又会因时效作用重新出现屈服平台。
(2)拉伸件上的局部凹窝不宜太深
拉伸件上常常有局部加强肋、凹窝等,这些局部形状的成形,大多是在得不到外部金属补充的状态下,完全依靠该部位自身钢板的延伸和变薄达到的,为局部的胀形变形。此类形状往往要求圆角小,压窝又较深,所以有时由于钢板局部变薄严重,会产生橘皮纹表面,甚至出现裂纹而使工件报废。产生裂纹的原因,是由于局部变形程度超过了钢板允许的延伸率,故应校核实际变形是否超出成形值。另外,还应根据局部成形的不同形状,使其满足要求。若零件形状不满足这些条件,可通过加大拉伸件圆角半径或增加成形次数或预加工艺切口等方法,改变该部位的钢板流动和补充条件。
(3)压料面不能为由下向上倾斜的压料面
在冲压拉伸件拉深中,压料面的位置选择非常重要,它影响压料的可靠性。压料面有两种情况:一种是由工件本体部分所组成,另一种是由工艺补充部分所组成。这两种压料面的区别在于:前者作为工件本体部分保留下来,后者在以后的修边工序要被切掉。因此,制定压料面的一个重要原则是压料面较好是水平的,相对于水平面由上向下倾斜的压料面,只要倾角小于45度,也是允许的。如果压料面由下向上倾斜太大,就不合理,因为这样会使拉深过程中金属的流动很困难,容易出现拉破缺陷,后续的修边也难实现。
<二>、不锈钢拉伸件翻孔存在的问题分析及处理措施
1、冲压翻孔孔口开裂孔口圆周上产生裂纹。主要是冲出的预孔断面有撕裂面,产生毛刺,该处存在应力集中点,五金拉伸件在翻孔过程中该处塑性差,容易开裂。采用延伸率较好的材料,能增加冲压翻孔处的变形程度,减少翻孔开裂。在成型允许的情况下,尽量加大预孔孔径,减小翻孔的变形程度,有助于减少翻孔开裂。在结构允许的条件下,尽量采用薄料,以增大预孔的相对直径(D0/t),有助于减小翻孔开裂几率。模具设计时,翻孔凸模较好采用抛物线形或球面形,能增加局部的材料允许变形程度,减少开裂。冲压加工时,可以将冲压翻孔的方向与冲预孔的方向相反,使毛刺位于翻孔的内侧,可减少开裂。
2、冲压翻孔孔口收口翻孔后孔口收缩,凸缘不垂直,孔口直径变小,会造成装配时打螺钉困难。造成收口的主要原因有材料的回弹、凸模与凹模之间的间隙z/2偏大等。生产时采用性能较好的材料,回弹小,可以改变收口问题。模具设计时,选取合适的凸凹模间隙,可以保证翻孔凸缘垂直。凸模与凹模之间的间隙一般取略小于材料厚度。
冲3、冲压翻孔高度不足翻孔后凸缘高度不足,直接减小了螺钉与孔的旋合长度,影响螺钉连接的可靠性。影响冲压翻孔凸缘高度的因素有预孔孔径过大等。选取较小的冲预孔孔径,可以加高翻孔高度。在预孔孔径不能减小时,可采取变薄翻孔形式,使壁部变薄来增加翻孔凸缘的高度。
4、冲压翻孔根部R过大翻孔后根部R过大,会造成装配时根部有相当一部分与螺钉无接触,减小了螺钉与孔的旋合长度,降低了螺钉连接的可靠性。导致翻边孔根部R过大与材料厚度、冲压翻孔凹模入口圆角有关。材料厚度越厚,根部R会越大;凹模入口圆角越大,翻孔根部R也会越大。要减小翻边孔根部R,应尽量选用薄料,模具设计时设计较小的凹模入口圆角。当使用较厚的材料或凹模入口圆角小于2倍的材料厚度时,翻孔凸模应设计增加带成形的台肩,在冲压行程末端对根部R进行成形,或者单独增加成形工序。
5、冲压翻孔带废料采用冲孔翻孔形式加工翻边孔时,冲孔时凹模上是没有对应结构匹配的,材料是拉断的,冲孔废料可能随机粘连在孔边缘,造成经常带有冲切废料现象,这些废料取料、搬运时的振动易散落在模具工作面或零件上,造成零件表面产生压印缺陷,需要人工返修,对外观件返修很难达到要求,只能报废处理,浪费人力和材料;翻边孔废料如带至总装易割伤操作人员,并影响打螺钉;对电器类零件,如翻边孔废料在打螺钉时掉落到电器元件内还容易造成短路而导致电器问题。
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