冲压起皱成因分析及解决策略

文摘   科技   2024-10-30 17:47   上海  

引言:在钢铁制品的生产过程中,特别是在汽车、家电等行业中广泛应用的冲压工艺环节,经常会出现产品表面起皱的现象。

这种缺陷不仅浪费了宝贵的原材料,而且可能导致后续加工步骤中的质量问题,例如焊接不良、涂装不良、装配不齐等。因此,理解起皱现象的发生原理以及掌握有效的预防和控制措施对于提高产品质量至关重要。

起皱现象的发生原理

当板材进行冲压变形时,它会受到两个方向上的应力作用:

  • 一是沿着板材平面拉伸方向的拉应力;

  • 二是垂直于板材平面(即板厚方向)的压应力。

如果板厚方向上的压应力超过了材料能够承受而不发生塑性变形的极限,板材就会产生起皱。

此外,板材越薄,在相同的压力条件下就越容易出现这种情况。值得注意的是,在加工过程中,最大切向压应力通常出现在工件边缘区域,这使得边缘成为最易观察到起皱的位置之一。

导致起皱的主要原因及相应对策

  • 制件设计因素

模具型面不合理或压料筋设置不当都可能引起局部起皱。

解决方案:优化模具型面设计,适当增大压料筋尺寸或者调整其布局;必要时可在废料部分增设吸皱筋以减少皱纹形成。

  • 工艺设计方面

压料面不均匀分布也会造成问题。

解决方案:修整压料面使之内外一致、改进补充压料面形状确保材料流动顺畅、适当扩大毛坯尺寸并改善其定位方式、增强顶杆压力、调整模具间隙至适宜值、减小凹模入口处圆角半径以便更好地固定住材料等。

  • 材料特性

使用屈服强度较低、过于柔软的材料同样会导致起皱。

解决方案:选择具有良好成形性能同时满足产品要求的材料,不要盲目追求低屈服高延伸,根据具体情况灵活应对。

结论

通过对起皱现象背后机理的理解以及针对不同原因采取的有效措施,我们可以显著降低甚至消除此类缺陷的发生率。

缺陷排查在实际操作中每一种情况都需要细致分析,并结合实际条件制定出最适合的解决方案。

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