在底盤件中,很多零部件也都應(yīng)用到?jīng)_壓工藝,例如一些護(hù)板、擺臂、副車架等。后期沖壓件很多問題都是由于前期設(shè)計(jì)的不合理導(dǎo)致的,所以作為一名合格的產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程師,也要懂得各種工藝。下面我們就要討論下沖壓零部件成形的一些常見問題。一般零件成形常見問題主要有:1、起皺;2、開裂;3、回彈;4、表面質(zhì)量(塌陷、滑移、沖擊) 一、起皺問題 主要原因: 由于板料的厚度方向的尺寸和平面方向上的尺寸相差較大,造成厚度方向不穩(wěn)定,當(dāng)平面方向的應(yīng)力達(dá)到一定程度時(shí),厚度方向失穩(wěn),從而產(chǎn)生起皺現(xiàn)象。 1、材料堆集起皺。進(jìn)入凹模腔內(nèi)材料過多變成的皺紋; 2、失穩(wěn)起皺; a.板料厚度方向約束力弱的壓縮凸緣失穩(wěn); b.在不均勻的拉伸部位失穩(wěn)而產(chǎn)生的皺紋。 解決方法: 1、產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面: A、檢查原始產(chǎn)品模型設(shè)計(jì)的合理性; B、避免產(chǎn)品出現(xiàn)鞍形形狀; C、產(chǎn)品易起皺部位增加吸料筋等等; 2、沖壓工藝方面: A、合理安排工序; B、檢查壓料面和拉延補(bǔ)充面的合理性; C、檢查拉延毛坯、壓料力、局部材料流動(dòng)情況的合理性; D、用內(nèi)筋方式舒皺; E、提高壓料力,調(diào)整拉延筋、沖壓方向,增加成形工序、板料厚度,改變產(chǎn)品及工藝造型以吸收多余材料等方法; 3、材料方面:在滿足產(chǎn)品性能的情況下,對于一些易起皺的零件,采用成形性較好的材料 。 主要原因: 開裂:主要是由于材料在拉伸過程中,應(yīng)變超過其極限,而形成失穩(wěn)。 1、材料抗拉強(qiáng)度不足而產(chǎn)生的破裂,如靠凸、凹模園角處,局部受力過大而破裂; 2、材料變形量不足而破裂,在脹形變形時(shí),靠凸模頂部產(chǎn)生的破裂,或凸緣伸長變形流入引起的破裂; 3、時(shí)效裂紋:即嚴(yán)重成形硬化部分,經(jīng)應(yīng)變時(shí)效脆化又加重,并且成形時(shí)的殘余應(yīng)力作用引起的制件晚起破裂; 4、材料受拉伸彎曲既而又彎曲折回以致產(chǎn)生破裂,多產(chǎn)生于凸筋或凹摸口處; 5、條紋狀裂紋。由于材料內(nèi)有雜質(zhì)引起的裂紋,一般平行于板料扎制方向。 解決方法: 1、材料方面:采用拉延性能較好的材料; 2、減少應(yīng)變方面: A、選擇合理的坯料尺寸和形狀; B、調(diào)整拉延筋參數(shù); C、增加輔助工藝(切口等); D、改善潤滑條件; E、修改工藝補(bǔ)充面; F、調(diào)整壓料力; 由于影響回彈的因素很多,例如:材料、壓力、模具狀態(tài)等等,實(shí)際生產(chǎn)中很難解決。目前,解決回彈常用下面幾種方法: 1、補(bǔ)償法。其原理是根據(jù)彎曲成形后板料的回彈量的大小預(yù)先在模具上作出等于工件回彈量的斜度,來補(bǔ)償工件成形后的回彈(經(jīng)驗(yàn)和CAE模擬); 2、拉彎法。是在板料彎曲的同時(shí)施加拉力來改變板料內(nèi)部的應(yīng)力狀態(tài)和分布情況,使應(yīng)力分布較為均勻,減少回彈量; 3、采用成形性較好的材料。 四、表面質(zhì)量 主要原因: 主要類型:沖擊線、滑移線、塌陷、暗坑、表面扭曲等 對于外板零件來說,外表面產(chǎn)生的缺陷是不允許的。 沖擊線、滑移線主要是由于在沖壓過程中,板料和模具接觸后,在應(yīng)力集中處摩擦造成的表面劃痕。塌陷、暗坑、表面扭曲主要是由于零件變形不充分,局部材料應(yīng)變較小,外力釋放后出現(xiàn)的缺陷。 解決方法: 消除沖擊線,可以通過改變沖壓圓角、凹模圓角,增加拉延深度,更改壓料面等方法。 消除滑移線,可以通過改變產(chǎn)品形狀(左右對稱)、增大阻力等方式。 消除塌陷、表面扭曲,應(yīng)了解零件在變形區(qū)所產(chǎn)生應(yīng)力梯度的等級(jí),盡量保證產(chǎn)品塑性變形的均勻性。同時(shí)通過增大阻力,提高局部形狀應(yīng)變等手段。 當(dāng)然現(xiàn)在隨著CAE仿真及應(yīng)用,越來越多的缺陷能夠在模擬中被識(shí)別出來。例如:通過成形的切線位移場可以了解材料的流動(dòng)情況,為更好的解決零件成形時(shí)產(chǎn)生的缺陷提供幫助。 而且越來越多的主機(jī)廠開展同步工程,設(shè)計(jì)部門、工藝部門、供應(yīng)商等一起進(jìn)一步將失效形式控制在設(shè)計(jì)階段。 |
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