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冲压件成型过程产生缺陷的影响因素

2019-02-22 14:10:46

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汽车工业是世界上较大的几个制造产业之一,汽车的需求量随着世界经济的快速发展迅速增加,这就要求汽车制造技术也要随之提高。在汽车的构成件中,冲压件占有很大比例,包括汽车外壳、内部加强筋、汽车底盘、发动机等,这些冲压件的制造都是采用冲压成型技术,饭金冲压技术在汽车制造业中具有非常重要的地位。

1、饭金冲压过程中常见缺陷

冲压成型过程主要是利用模具对金属薄板进行弯曲、拉深、胀形、拉延和翻边等加工,最终得到所需要的产品。由于板材成型过程的多样性和复杂性,冲压件的材料、加工过程的控制、模具的设计和制造等都会影响到产品质量,这也是冲压成型中常常产生许多缺陷而又难以纠正的主要原因。

1.1拉裂

拉裂是五金冲压件经常出现的缺陷之一,拉裂分为微观拉裂和宏观拉裂两种。微观拉裂是指冲压件中存在难以用肉眼辨别的裂纹;宏观拉裂是指冲压件存在可用肉眼辨出的断裂。无论是哪种拉裂都是由于局部拉应变过大所致。对简单的弯曲件,减少甚至避免拉裂是可行的,仅需准确地计算出弯曲位置的较大拉应变即可;而对于拉深件,上述方法很难准确地计算出材料的成型情况,因此不能预计拉深工序是否会出现拉裂。

1。2变薄

板材变薄是饭金成型中的普遍现象(弯曲、拉深、胀形等都有),从使用角度看,对于冲压件,板料厚度减少范围在4%}20%之间问题不大,但减薄过多会降低零件的刚度,甚至引起开裂。一般而言,板料变薄越均匀冲压件的质量越好。

1。3起皱

起皱是饭金拉深成型中最容易出现和最难消除的缺陷,它的产生原因与拉裂相反,是由于局部压应力过大引起薄板在厚度方向产生堆积而形成的。起皱发生时,皱纹的走向与压应力垂直,但这还不能说明起皱就是压应力引起的。汽车冲压件在板料冲压成型过程中起皱的原因有多种,大致可分为压缩力、剪切力、不均匀拉深力及板内平面弯曲力这四种力所引起。起皱虽然不像拉裂那样削弱零件的强度和刚度,但影响拉深件的外形美观,如果是中间工序发生起皱还可能影响下一道工序的正常加工。

2冲压成型过程产生缺陷的影响因素

2。1材料参数

通常用成型极限曲线(FLD)来反映饭金的成型质量,对于该曲线拟合影响较大的参数包括硬化指数n和厚向异性系数:。参数的变化起着双重作用,硬化指数n增加能够提高材料延展均匀性,但材料硬度增加会使饭金在成型中容易拉裂,n如果减小则效果相反。厚向异性系数:变大,拉裂点也随之变大,但当这个值达到一定时(大于1),板材在厚度方向的变形度减小很多,拉深件侧壁不容易减薄,不容易拉裂,拉深过程中不容易起皱,但材料延展性减弱。

2.2模具型面参数

模具型面(凸模、凹模圆角、成型型面形状等)对零件成型影响显著。下面以筒形拉深件为例阐述凹模圆角的作用。在筒形件拉深过程中,凹模圆角大小合适与否是拉深能否成功的关键因素,它的主要作用是控制材料的流动量及速度。凹模圆角的取值与材料的厚度有一定关系,当料厚小于1 mm时圆角半径要不小于料厚的5倍;料厚在1~2。5 mm之间时圆角半径要不小于料厚的4倍;料厚大于2。5 mm时需根据具体情况而定。圆角半径过小,拉深过程中容易出现拉裂;圆角半径过大则容易起皱。设计模具圆角半径时,首先根据计算结果及经验初步设计,然后再根据材料的流动情况适当增大或减小圆角半径,以控制成型加工。

以外的参数,包括压边力、摩擦力、拉深速度、润滑条件等,这些参数同样对零件成型起着决定性作用。压边力过大,材料在成型过程中流动性差,会使板材减薄,甚至拉裂;相反,如果压边力过小,材料在成型时不受控制,又会使板材迅速堆积,影响零件成型,甚至破坏模具。通常采用压边圈或开压边槽来控制模具压边力。摩擦力主要是指饭金与凸模、凹模直接接触产生的力。它与压边力相似,过大会使零件起皱,过小会使零件拉裂。此外,摩擦力过大还会使零件表面划伤,破坏模具型面,减少模具使用寿命。拉深过程中拉深速度对零件成型的作用也很大,速度过快或不均匀会使零件拉裂。汽车电子冲压件零件成型过程中润滑条件也很重要,它主要影响材料的流动性。润滑不良,会使零件因流动性差而产生拉裂;润滑过多,不仅会使板材堆积起皱,还容易产生密闭真空,影响零件成型。


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