一、五金拉深模具常見問題產(chǎn)生原因和解決方法
凸模肩部相應(yīng)部位裂紋,由于材料的強(qiáng)度不夠,當(dāng)拉深載荷達(dá)到材料破斷載荷時(shí)就會(huì)發(fā)生此缺陷。
缺陷部位產(chǎn)生于凸模肩R相應(yīng)的部位(rp處),即比沖撞痕線更接近rp的部分。破裂部分的沖撞痕線,因與其他部位不同,可以對(duì)下面幾種情況進(jìn)行觀察檢查:或者被延展;或者在凸緣的上下面有發(fā)亮的部分;或者產(chǎn)生折皺。另外,在側(cè)壁上有時(shí)也有發(fā)亮的部分。初期橫向破裂,呈舌狀。
原因及消除方法:
(1)制品形狀。
①拉深深度過大。
目前,圓筒、方筒深拉深的極限是在設(shè)計(jì)階段確定的。從而,在極限附近進(jìn)行拉深時(shí),要用表面光潔、平整的材料,綜合模具配合和研磨,加工潤(rùn)滑油,緩沖壓力,壓力機(jī)精度等現(xiàn)場(chǎng)條件,進(jìn)行試驗(yàn)拉深。
②凸模半徑(rp)過小。
a將rp修正到適當(dāng)值。
b圖紙上的rp過小時(shí),首先按適當(dāng)值進(jìn)行拉深,然后再增加一道工序,成形所需尺寸。
③凹模尺寸(rd)過小。
a將rd修正到適當(dāng)值。
b圖紙上的rd過小時(shí),首先用適當(dāng)rd值進(jìn)行拉深,然后再增加一道工序,成形到所需尺寸。
④方筒的角部半徑(rc)過小。
a將拉深深度減??;
b多增加一道拉深工序;
c換成更高級(jí)的材料;
d將板料厚度增加。
(2)沖壓條件。
①壓邊力過大。
壓邊力過大時(shí),在凸緣面上不會(huì)發(fā)生起皺。防皺壓板面粗糙度,模具配合,間隙,rp,rd,加工油的種類和涂敷條件,緩沖銷造成的壓邊力分布等,都影響防皺壓力。如果有關(guān)拉深的上述這些條件都合適的話,壓邊力就會(huì)下降,在起皺之前,不會(huì)發(fā)生破裂。
壓邊力過大時(shí),由于凸緣面會(huì)全面發(fā)亮,所以很容易判斷。
②潤(rùn)滑不良。
拉深加工與潤(rùn)滑有極為密切的關(guān)系,特別是包含有減薄拉深加工時(shí),必須控制制品溫度的升高。如果是條件好的拉深加工,潤(rùn)滑油的選擇不成什么問題;條件不好的拉深加工,如果潤(rùn)滑油選擇不當(dāng),就會(huì)引起破裂。
③毛坯形狀不良。
在試?yán)铍A段,決定毛坯形狀是重要的工作之一。
必須將毛坯形狀限制在最小尺寸。當(dāng)用方形毛坯進(jìn)行圓筒拉深時(shí),極限拉深率為0.58左右。另外,如果拉深率過于嚴(yán)苛,rp部位的傷痕會(huì)產(chǎn)生破裂,如進(jìn)行切角,就可防止破裂。
拉深方筒時(shí)可先用方坯進(jìn)行,這樣可以制造出漂亮的制品,但是如果達(dá)到拉深極限,在rcp附近就會(huì)產(chǎn)生破裂。如果已經(jīng)破裂,可將毛坯的四角切去一部分。但如果切多了的話,就會(huì)產(chǎn)生凸緣起皺,成為產(chǎn)生壁裂紋的原因。
④毛坯定位不好。
即使毛坯形狀良好,但如果調(diào)整位置不好,或者放置方位不對(duì),這時(shí),凸模與毛坯產(chǎn)生錯(cuò)位,也會(huì)產(chǎn)生破裂或起皺。
另外,用500噸油壓機(jī),對(duì)較大尺寸的拉深件成形時(shí)(材料是SUS304),使用粘度低的油就可進(jìn)行深拉深。當(dāng)使用粘度高的油進(jìn)行深拉深時(shí),拉深到高度的1/4,rp部位就會(huì)破裂。
不銹鋼與軟鋼板相比較,容易受到速度的影響,但如進(jìn)行充分的冷卻和潤(rùn)滑,在實(shí)際操作中,其他方面的問題比速度問題更重要。
當(dāng)進(jìn)行高速?zèng)_裁時(shí),即使使用一般間隙,切口的全部剪切面都是非常理想的。
⑤模具安裝不良。
該缺陷是由模具安裝不良,上下模不對(duì)中所造成的。近來,幾乎所有的模具都備有導(dǎo)向裝置,由于模具不對(duì)中產(chǎn)生的故障已很少見。
⑥緩沖銷的長(zhǎng)短不齊。
緩沖銷在使用過程中,由于出現(xiàn)壓彎,沖擊傷痕等,往往變得長(zhǎng)短不一,拉深過程中,緩沖銷長(zhǎng)的部分,由于受到集中載荷而破裂。為了對(duì)緩沖銷的長(zhǎng)短不一進(jìn)行檢查,在模具調(diào)整階段,用手來回?fù)u銷,長(zhǎng)銷由于集中承受壓邊圈的重量,而變得很重,這是很容易理解的。
⑦緩沖墊凹凸不平。
當(dāng)壓力機(jī)緩沖墊的銷子位置出現(xiàn)凹陷,或者廢料從銷孔落到緩沖墊上,就無法控制緩沖壓力。壓力機(jī)如有活動(dòng)工作臺(tái),由于能進(jìn)行簡(jiǎn)單的清掃或檢修,所以這樣的事故是不會(huì)發(fā)生的,但如果是固定工作臺(tái),長(zhǎng)期不檢修,一旦使用,往往會(huì)發(fā)生事故。
⑧緩沖銷配備不良。
緩沖銷原則上應(yīng)裝配在凸模的周圍,然而,必須有適當(dāng)?shù)拈g隔。如果壓邊圈很薄,緩沖銷配置不當(dāng)時(shí),產(chǎn)品的凸緣,在某個(gè)緩沖銷部位受到強(qiáng)烈拉力而使其斷裂。這時(shí),凸緣的末端形狀,就會(huì)象舌狀樣局部延伸,這是很簡(jiǎn)單明白的道理。
另外,緩沖銷配置與凸模周邊形狀不一致,凸緣面會(huì)起皺,也往往會(huì)成為破裂的原因。歸根到底,當(dāng)壓邊圈很薄,銷子的位置就有明顯的影響,因此,使壓邊圈具有充分的強(qiáng)度,是最基本的問題。
⑨起皺引起破裂。
a坯料尺寸大于壓邊圈。
當(dāng)坯料尺寸比壓邊圈大時(shí),拉深開始之后,坯料外露部分就產(chǎn)生起皺,它同“拉深筋”的功能一樣,繼續(xù)拉深會(huì)使其破裂,在試?yán)铍A段,為了確定“拉深筋”的位置,有時(shí)故意使毛坯露在壓邊圈外。
一般來說,即使是大坯料局部脹形,其原則仍是毛坯用壓邊圈壓住后再進(jìn)行加壓。
b壓邊力小。
當(dāng)壓邊力小時(shí),毛坯表面就會(huì)起皺,該折皺通過凹模圓角半徑(rd)時(shí),往往會(huì)破裂。因此,這種場(chǎng)合,折皺和破裂就混為一體。
當(dāng)用加工硬化程度高的不銹鋼板進(jìn)行方筒深拉深時(shí),有一光亮部分,在靠近rd處產(chǎn)生折皺。
該折皺就是產(chǎn)生破裂的原因,rd部分如果破裂,首先要提高壓邊力,消除折皺,這是頭等重要的事情。決不要增大rd或者降低壓邊力。
光亮部分是由于坯料厚度增加,承受集中載荷所致,因此,在提高壓邊力的同時(shí),把模具間的接觸點(diǎn)到刮目相看平,消除材料增厚的部分;如呈分布載荷,則可消除凸緣面起皺,而使材料的流入變得容易。
c凹模半徑(rd)過大。
rd過大時(shí),就會(huì)在rd部分產(chǎn)生加工硬化后的折皺,它又作為拉深筋的功能使拉深件產(chǎn)生破裂。從而,在進(jìn)行深拉深時(shí),rd要盡可能小,這樣易于拉深。
d壓邊圈側(cè)壁間隙過大。
例如圓筒凸緣壓緊拉深或方筒局部凸緣壓緊拉深時(shí),凸模與壓邊圈側(cè)壁的間隙,必須比凹模圓角半徑(rd)小。
如果間隙過大,拉深時(shí)材料不能貼緊rd,而是要向上鼓起,從而產(chǎn)生折皺,折皺進(jìn)入間隙后壓成一定形狀,并成為產(chǎn)生破裂的原因。
因此,加工時(shí)壓邊圈側(cè)壁要有一個(gè)合理的間隙,筒形件凸緣壓緊部分和方筒角部凸緣壓緊部分,間隙必須設(shè)計(jì)成小于rd。
⑩壓力機(jī)精度不良。
二、拉伸模具維修及保養(yǎng)
1、緊固零件,檢查緊固零件是否松動(dòng)、損壞現(xiàn)象,采取的辦法是找相同規(guī)格的零件進(jìn)行更換;
2、模具使用過程中沖頭易出現(xiàn)折斷、彎曲和啃壞的現(xiàn)象,沖套一般都是啃壞的。沖頭和沖套的損壞一般都用相同規(guī)格的零件進(jìn)行更換。沖頭的參數(shù)主要有工作部分尺寸、安裝部分尺寸、長(zhǎng)度尺寸等;
3、壓料零件如壓料板、優(yōu)力膠等,卸料零件如脫料板、氣動(dòng)頂料等。保養(yǎng)時(shí)檢查各部位的配件關(guān)系及有無損壞,對(duì)損壞的部分進(jìn)行修復(fù),氣動(dòng)頂料檢查有無漏氣現(xiàn)象,并對(duì)具體的情況采取措施。如氣管損壞進(jìn)行更換;
4、模具長(zhǎng)時(shí)間使用后必須磨刃口,研磨后刃口面必須進(jìn)行退磁,不能帶有磁性,否則易發(fā)生堵料;
5、彈簧等彈性零件在使用過程中彈簧易損壞,通常出現(xiàn)斷裂和變形現(xiàn)象。采取的辦法就是更換,在更換過程中一定要注意彈簧的規(guī)格和型號(hào),彈簧的規(guī)格和型號(hào)通過顏色、外徑和長(zhǎng)度三項(xiàng)來確認(rèn),只有在三項(xiàng)都相同的情況下才可以更換。