五金沖壓件也用于汽車金屬制件,在沖壓成型過程中,可能會存在起皺、斷裂、回彈等典型缺陷,導致沖壓缺陷的因素可歸結為以下幾點:
1、材料性能
理論上,通常應用成型曲線(FLD)表示板料成形性能,其中金屬材料的應變硬化指數(shù)n和厚向硬度指數(shù)r對曲線擬合效果影響顯著。在沖壓變形中,應變硬化指數(shù)n越高,變形裕度越大,材料承載能力越強,但材料加工硬化能力隨之增強,且易發(fā)生頸縮缺陷。厚向硬度指數(shù)r越大,材料拉伸性能越好,整體厚度變形均勻,金屬板材一般具有較好的成形性。
2、模具參數(shù)
不同沖壓方法應采用不同類型模具,同時對模具材料要求也有差異。模具表面硬度和粗糙度會對制件拉毛缺陷產生影響。模具工作表面有劃傷,模具材料內部含有雜質,都會影響制件表面質量,使其產生拉傷、壓痕等缺陷。
凸、凹模之間的間隙,對沖壓件質量有著重要的影響。若間隙過小,凸、凹模之間的材料會被二次剪切,斷面出現(xiàn)較長的毛刺;若間隙過大,材料的彎曲與拉伸增大,容易形成確定厚度的毛刺,且制件會產生翹曲變形。因此,凸、凹模間隙應均勻合理。
此外,凸、凹模圓角半徑,對拉深件質量有著顯著影響。若半徑過大,板料與模具間的接觸面積會減少,即板料處于懸空狀態(tài),進而易于產生起皺缺陷;若半徑過小,板料擠壓作用和摩擦阻力增大,制件表面容易產生斷裂缺陷。
因而,凸、凹模圓角半徑選取不宜過大,也不能過小。
3、工藝條件
影響沖壓缺陷的工藝參數(shù)主要包括壓邊力、沖壓速度、拉延筋的設置、潤滑油的使用以及成型工序的設定等。
壓邊力過小以及壓邊圈上的潤滑油過多,都會增大進料速度,進而引起板料起皺缺陷;壓邊力太大以及潤滑條件不好,會引起凸模與材料相對滑動減弱,導致危險斷面變薄破裂;由于大型制件結構的不對稱性,板料在成型時材料流入速度不一致,因而需要在壓邊圈上設置拉延筋以控制不同區(qū)域的板料流入速度,使沖壓件深受均勻變形;沖壓工序的設置不是固定的,針對同一個零件,不同廠家可能會給出不同的工藝方案,但基本堅持一個原則,即在結構不發(fā)生干涉的情況下,盡可能采用較少的工序加工生產。