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五金沖壓件產(chǎn)生翻料、扭曲的原因解決方法跟成形過程相變分析
<一>、不銹鋼沖壓件產(chǎn)生翻料、扭曲的原因及解決方法
隨著工業(yè)電子的優(yōu)良化,各行業(yè)對不銹鋼沖壓件要求也越來越高,這其中就包括不銹鋼沖壓件外形。而在其外形沖裁過程中,容易產(chǎn)生翻料、扭曲現(xiàn)象,影響產(chǎn)品質(zhì)量.(1).合理的模具設(shè)計。在級進(jìn)模中,下料順序的安排有可能影響到不銹鋼沖壓件成形的精度。針對不銹鋼沖壓件細(xì)小部位的下料,一般先安排較大面積之沖切下料,再安排較小面積的沖切下料,以減輕沖裁力對不銹鋼沖壓件成形的影響。
(2).壓住材料。克服傳統(tǒng)的模具設(shè)計結(jié)構(gòu),在卸料板上開出容料間隙(即模具閉合時,卸料板與凹模貼合,而容納材料處卸料板與凹模的間隙為材料厚t-0.03~0.05mm)。如此,沖壓中卸料板運動平穩(wěn),而材料又可被壓緊。關(guān)鍵成形部位,卸料板確定做成鑲塊式結(jié)構(gòu),以方便解決長時間沖壓所導(dǎo)致卸料板壓料部位產(chǎn)生的磨(壓)損,而無法壓緊材料。
(3).增設(shè)強(qiáng)壓功能。即對卸料鑲塊壓料部加厚尺寸(正常的卸料鑲塊厚H+0.03mm),以增加對凹模側(cè)材料的壓力,從而沖切時不銹鋼沖壓件產(chǎn)生翻料、扭曲變形。
(4).凸模刃口端部修出斜面或弧形。這是減緩沖裁力的方法。減緩沖裁力,即可減輕對凹模側(cè)材料的拉伸力,從而達(dá)到不銹鋼沖壓件產(chǎn)生翻料、扭曲的效果。
(5).日常模具生產(chǎn)中,應(yīng)注意維護(hù)沖切凸、凹模刃口的鋒利度。當(dāng)沖切刃口磨損時,材料所受拉應(yīng)力將增大,從而不銹鋼沖壓件產(chǎn)生翻料、扭曲的趨向加大。
(6).沖裁間隙不合理或間隙不均也是產(chǎn)生不銹鋼沖壓件翻料、扭曲的原因,需加以克服。
不銹鋼沖壓件在級進(jìn)模中,通過沖切不銹鋼沖壓件周邊余料的方法,來形成沖件的外形。不銹鋼沖壓件產(chǎn)生翻料、扭曲的主要原因為沖裁力的影響。沖裁時,由于沖裁間隙的存在,材料在凹模的一側(cè)受拉伸(材料向上翹曲),靠凸模側(cè)受壓縮。當(dāng)用卸料板時,利用卸料板壓緊材料,防止凹模側(cè)的材料向上翹曲,此時,材料的受力狀況發(fā)生相應(yīng)的改變。隨卸料板對其壓料力的增加,靠凸模側(cè)之材料受拉伸(壓縮力趨于減小),而凹模面上材料受壓縮(拉伸力趨于減小)。不銹鋼沖壓件的翻轉(zhuǎn)即由于凹模面上的材料受拉伸而致。所以沖裁時,壓住且壓緊材料是防止沖件產(chǎn)生翻料、扭曲。
不銹鋼沖壓件產(chǎn)生翻料、扭曲的原因及解決方法:
1、沖壓時產(chǎn)生的沖件毛邊所致。需研修沖切刃口,并注意檢查沖裁間隙是否合理。
2、沖壓時已產(chǎn)生沖件的翻料、扭曲變形,導(dǎo)致折彎后成形不良,需從沖裁下料工位著手解決。
3、折彎時不銹鋼沖壓件失穩(wěn)所致。主要針對U形及V形折彎。此問題的處理,對不銹鋼沖壓件進(jìn)行折彎前的導(dǎo)位、折彎過程中的導(dǎo)位,以及折彎過程中壓住材料防止不銹鋼沖壓件在折彎時產(chǎn)生滑移是解決問題。
<二>、熱沖壓成形過程相變分析
鋼板的熱處理工藝以鋼板的相變理論為基礎(chǔ),鋼板熱沖壓過程中的相變分析是熱沖壓成形工藝的基本依據(jù)。金屬的熱處理過程主要包括三個階段:加熱、保溫和冷卻。不銹鋼五金沖壓件對于普通鋼板的熱處理工藝,基本上采取相似的工藝流程:,將鋼板加熱到奧氏體臨界溫度以上,形成不均勻的奧氏體;然后,在奧氏體化下保溫一段時間,深受均勻化的奧氏體組織;較后,以適當(dāng)?shù)乃俣冗M(jìn)行冷卻深受理想的組織,從而獲得所需要的性能。
熱沖壓成形過程中鋼的相變共包括三個階段:,鋼板在加熱爐中被加熱到臨界溫度以上并保溫一段時間,原本的珠光體和鐵素體組織會轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆虻膴W氏體組織;然后,鋼板在模具中以不同的冷卻速度進(jìn)行冷卻,奧氏體組織轉(zhuǎn)變?yōu)殍F素體、珠光體、馬氏體或貝氏體組織;較后,從模具中取出鋼板放置在空氣中冷卻,空冷奧氏體相變過程中會生成珠光體、貝氏體等組織。
馬氏體組織具有相對較高的強(qiáng)度和硬度,其抗拉強(qiáng)度可以達(dá)到1500Pa以上,但延伸率比較低,韌性很差。珠光體的抗拉強(qiáng)度相對較低,其強(qiáng)度為750~90°MPa。
但珠光體具有較好的韌性,其延伸率為20~25%。鐵素體的力學(xué)性能與純鐵相似,其抗拉強(qiáng)度為180~280MPa,但其延伸率可以高達(dá)30~50%。