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          拉深過程中如何防止起皺?防止深沖零件起皺的方法?【輝源精密】

          日期:2022-10-20    閱讀量: 218

            在拉深沖壓過程中,沖床將鈑金坯料推入模具腔內,形成輪廓零件。如果一個零件的深度至少是其直徑的一半,則該零件被稱為深拉。否則,就簡單地稱為通用沖壓。

            無褶皺的金屬板特寫

            拉深沖壓是一種廣泛使用的工藝,可生產一系列五金件,深拉伸過程可能具有一個或多個繪圖操作,具體取決于零件的復雜程度。

            


            起皺和拉深沖壓工序

            在深沖操作中發生的主要缺陷之一是鈑金材料的起皺,通常在零件的壁或法蘭中。沖壓過程中,毛坯法蘭承受徑向拉拔應力和切向壓應力,有時會產生褶皺。如果拉深系統和沖壓件設計得當,可以防止起皺。

            深沖部件起皺的原因,這個幾個因素會導致深沖部件出現皺紋,包括:

            毛坯支架壓力

            模腔深度和半徑

            毛坯、壓邊圈、沖頭和模腔之間的摩擦

            毛坯、壓邊圈、沖頭和模腔之間的間隙

            毛坯形狀和厚度

            最終零件幾何形狀

            沖床速度

            其他因素,如模具溫度和毛坯的金屬合金,也會影響拉深過程。這些因素中的任何一個的變化都會影響深拉伸部分起皺或開裂的可能性。

            顧名思義,毛坯支架將鈑金件毛坯的邊緣固定在模具頂部的適當位置,同時沖頭迫使鈑金進入模具腔 - 鈑金變形成正確的形狀,而不是簡單地被拉入模腔。

            但是,毛坯支架不會將毛坯的邊緣牢固地固定到位,如果是這種情況,杯壁可能會發生撕裂。毛坯支架通過在毛坯支架和毛坯本身之間提供摩擦力,允許毛坯在一定程度上滑動。通過使用空氣或氮氣墊或數控液壓緩沖墊,可以通過壓力反饋以液壓方式施加毛坯支架力。

            模腔深度越大,必須拉入模腔的毛坯材料就越多,零件壁和法蘭起皺的風險就越大。最大模腔深度是起皺和骨折開始之間的平衡,這兩者都不是可取的。

            沖頭和模腔邊緣的半徑度控制毛坯材料流入模腔。如果沖頭和模腔邊緣的半徑太大,可能會發生杯壁起皺。如果半徑太小,毛坯由于高應力而容易撕裂。

            防止深沖零件起皺的方法:使用毛坯支架

            消除深沖零件起皺的最簡單方法是使用毛坯支架。在大多數深沖過程中,在整個拉拔過程中都會施加恒定的毛坯夾持器壓力。

            然而,可變坯料夾持器壓力的使用取得了一些成功,氣動或液壓毛坯支架墊可以根據機器的沖程線性改變毛坯支架壓力。這為允許的模腔深度提供了一些增加。

            數控(NC)模墊可用于在拉伸操作過程中提供可變的毛坯夾持器壓力,在合適的毛坯夾持器壓力力曲線中,初始力較大,以提供初始變形。

            緩沖墊脫落以將材料拉入模腔,然后緩慢增加回升以確保拉伸零件中的應變硬化,NC模具墊可以顯著增加允許的模腔深度,同時防止起皺和開裂。

            防止深沖零件起皺的方法:模腔設計

            可以優化沖頭和模腔的設計,以減少起皺的概率。選擇剛好大到足以防止開裂的法蘭半徑可以最大限度地減少皺紋的可能性。此外,考慮最小化零件復雜性和任何不對稱性也會有所幫助。采用多步拉伸工藝在防止深沖零件起皺方面具有多種優勢。

            設計毛坯幾何形狀以盡量減少多余的材料可以減少起皺的可能性。鈑金件毛坯具有固有的晶粒結構,因此應力可以根據模具的設計和晶粒的方向而變化。在不對稱設計中調整晶粒以最小化晶粒應力的復合和深拉伸過程的一般應力是需要考慮的事項。

            其他需要考慮的因素

            可以定制每個部件的表面條件,以提高整體性能。潤滑劑可減少毛坯與沖頭和模腔之間的摩擦,可以是液體(濕的)或薄膜(干的)。通常,它們在繪圖之前應用于毛坯。

            如今,干膜正在獲得認可,因為它們減少了制造后對零件清洗的需求,雖然潤滑劑可以促進金屬流入模腔,但請考慮增加毛坯夾持力以考慮減少的摩擦。

            以前,反復試驗和操作員體驗優化的零件和模具設計。如今,計算機輔助設計和有限元建模用于創建零件和模具設計以及模擬深沖過程,從而顯著降低了設計過程中的工具和勞動力成本。


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