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冲压件模具的选材和质量改进措施

发布者:辰航五金 发布时间:2022-03-29

冲压件模具的选材要求

一、冲压件模具的选材条件

结合冲压件模具的选材条件,将要求归纳为:

(1)模具制造的精度条件。冲压件模具,在实际生产期间,应按照后期冲压产品加工的实际情况进行综合评价。如冲压模具后期主要运用汽车冲压生产,则进行模具生产时,就应以切割灵活、柔韧度好的材料作为产品加工,包括:锌基合金、低熔点合金等,这一选择标准,主要是为了方便加工人员,可以在加工生产期问,对冲压件模具进行模具制造,局部模具精度处理等。

(2)模具适用环境的确定。模具作为汽车、机械零件等生产的辅助模型,始终伴随着实际生产的各个环节,为规避模具实际运用中出现模具短暂性损坏的问题,制作选材时,需依据实际应用环境,正确进行模具材料的取舍。若模具应用环境高温,可以刚结硬质合金、硬质合金的材料作为一选择。若模具后期应用于强腐蚀性、强氧化性的环境,可以高分子材料、硬质合金等材料作为一选择。

二、冲压件模具的选材类型

当前,冲压件模具生产材料可大致分为:硬质合金、刚结硬质合金、锌基合金、低熔点合金、高分子材料、铝青铜等,实现了冲压件模具形式多样、材料种类多样的发展趋势。一般来说,冲压件模具的制造过程,主要经过模具工作条件确定、钢种确定、加工处理三方面。在实际加工中,为确定冲压模具生产材料的正确应用,就从冲压件模具生产环节的多重要素层面进行探究。

冲压工艺可分为分离工序和成型工序两大类。分离工序包括落料、冲孔、修边等,成型工序包括拉伸、弯曲、翻边等。针对各工序中可能会存在的起皱、开裂、回弹缺陷,提出较为详细的防预措施与解决方案。

一、开裂

开裂缺陷形成的根本原因在于材料在拉伸的过程中,应变超过其,较直观的表现是制件表面产生肉眼可见的裂纹。通常可以将其分为三种类型:一种是由于材料杭拉强度不足而产生的破裂,断裂原因一般是由于凸、凹模圆角处局部受力过大造成的;二种是由于材料变形量不足而破裂,如尖点部位的开裂;三种是由于材料内有杂质引起的裂纹。因此,为了防预断裂缺陷,较根本的措施是减少应力集中现象。具体方案如下:(1)选择正确的坯料尺寸和形状;(2)调整拉延筋参数,防止由于胀力过大引起破裂;(3)增加工艺切口,材料正确流动,变形均匀;(4)改变润滑条件,减小摩擦力,增大进料速度;(5)减小压边力或采用可变的压边力,以控制进料阻力;(6)采用延展性和成形性好的材料,减少裂纹。

二、起皱

起皱缺陷产生的根本原因是由于板料受到挤压,当平面方向的主、次应力达到程度时,厚度方向失稳。按照皱纹形成原因不同,可将其分为两种类型,一种是由于进入凹模腔内材料过多而形成的材料堆积起皱;二种是由于板料厚度方向失稳或拉应力不均匀而产生的失稳起皱。为了该缺陷,具体的解决思路如下:(1)从产品设计角度考虑:尽量减小翻边高度;使造型剧变区域呈顺滑状态连接;对于产品易起皱部位可适当地增加吸料造型;(2)从冲压工艺设计方面出发:增大压边力,控制进料速度;工艺补充增加圆形或方形拉延筋;在正确范围内增加成形工序;(3)对于冲压材料的选择:在达到产品性能的情况下,对于一些易起皱的零件,应选用成形性好的材料。

三、回弹

大部分冲压制件都会产生回弹缺陷,回弹产生的根本原因可归纳如下,即零件在冲压变形后,材料由于弹性却载,导致局部或整体发生变形。冲压材料、压力大小和模具状态等都会影响回弹。对于回弹缺陷,解决思路如下。

(1)补偿法,即根据弯曲成形后冲压件回弹量的大小,预先在模具上作出等于此工件回弹量的坡度,来补偿工件成型后的回弹,该方法中所需补偿的回弹量大小主要依据人工经验估计或CAE数值模拟分析结果来确定;

(2)拉弯法:在板料弯曲的同时施加拉力,以此使得板料内部的应力分布较为均匀,进而减少回弹量;

(3)局部加压法:使变形区变为三向受压的应力状态,从根本上改变弹性变形的性质;

(4)通过局部加筋及其他增加刚度的方法,以提升冲压件刚度,减少变形。

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