壁破裂
这种缺陷一般出现在方筒角部附近的侧壁,通常,出现在凹模圆角半径(rcd)附近。在模具设计阶段,一般难以预料。即倒W字形,在其上方出现与拉深方向呈45°的交叉网格。交叉网格象用划线针划过一样,当寻找壁破裂产生原因时,如不注意,往往不会看漏。它是一种原因比较清楚而又少见的疵病。
方筒拉深,直边部和角部变形不均匀。随着拉深的进行,板厚只在角部增加。从而,研磨了的压边圈,压边力集中于角部,同时,也促进了加工硬化。
为此,弯曲和变直中所需要的力就增大,拉深载荷集中于角部,这种拉深的行程载荷曲线载荷峰值出现两次。
第一峰值与拉深破裂相对应,第二峰值与壁破裂相对应。就平均载荷而言,第一峰值最高。就角部来说,在加工后期由于拉深载荷明显地向角部集中,在第二峰值就往往出现壁破裂。
与碳素钢板(软钢板)相比较,18—8系列不锈钢由于加工硬化严重,容易发生壁破裂。即使拉深象圆筒那样的均匀的产品,往往也会发生谄屏选?
原因及消除方法
(1)制品形状。
①拉深深度过深。
由于该缺陷是在深拉深时产生的,如将拉深深度降低即可解决。但是必须按图纸尺寸要求进行拉深时,用其他方法解决的例子也很多。
②rd、rc过小。
由于该缺陷是在方筒角部半径(rc)过小时发生的,所以就应增大rc。凹模圆角半径(rd)小而进行深拉深时,也有产生壁破裂的危险。如果产生破裂,就要好好研磨(rd),将其加大
(2)冲压条件。
①压边力过大。
只要不起皱,就可降低压边力。如果起皱是引起破裂的原因,则降低压边力必须慎重。如果在整个凸缘上发生薄薄的折皱,又还在破裂地方发亮,那就可能是由于缓冲销高度没有加工好,模具精度差,压力机精度低,压边圈的平行度不好及发生撞击等局部原因。必须采取相应措施。是否存在上述因素,可以通过撞击痕迹来加以判断,如果撞击痕迹正常,形状就整齐,如果不整齐,则表明某处一定有问题。
②润滑不良。
加工油的选择非常重要。区别润滑油是否合适的方法,是当将制品从模具内取出来时,如果制品温度高到不能用手触摸的程度,就必须重新考虑润滑油的选择和润滑方法。在拉深过程中,最重要的因素之一是不能将润滑油的油膜破裂。凸模侧壁温度上升而使材料软化,是引起故障的原因。因此,在进行深拉深时,要尽量减少拉深引起的磨擦,另外,还需要同时考虑积极的冷却方案。
凸模肩部相应部位裂纹
由于材料的强度不够,当拉深载荷达到材料破断载荷时就会发生此缺陷。
缺陷部位产生于凸模肩R相应的部位(rp处),即比冲撞痕线更接近rp的部分。破裂部分的冲撞痕线,因与其他部位不同,可以对下面几种情况进行观察检查:或者被延展;或者在凸缘的上下面有发亮的部分;或者产生折皱。另外,在侧壁上有时也有发亮的部分。
初期横向破裂,呈舌状。
原因及消除方法
(1)制品形状。
①拉深深度过大。
目前,圆筒、方筒深拉深的极限是在设计阶段确定的。从而,在极限附近进行拉深时,要用表面光洁、平整的材料,综合模具配合和研磨,加工润滑油,缓冲压力,压力机精度等现场条件,进行试验拉深。
②凸模半径(rp)过小。
a将rp修正到适当值。
b图纸上的rp过小时,首先按适当值进行拉深,然后再增加一道工序,成形所需尺寸。
③凹模尺寸(rd)过小。
a将rd修正到适当值。
b图纸上的rd过小时,首先用适当rd值进行拉深,然后再增加一道工序,成形到所需尺寸。
④方筒的角部半径(rc)过小。
a将拉深深度减小;
b多增加一道拉深工序;
c换成更高级的材料;
d将板料厚度增加。
(2)冲压条件。
①压边力过大。
压边力过大时,在凸缘面上不会发生起皱。防皱压板面粗糙度,模具配合,间隙,rp,rd,加工油的种类和涂敷条件,缓冲销造成的压边力分布等,都影响防皱压力。如果有关拉深的上述这些条件都合适的话,压边力就会下降,在起皱之前,不会发生破裂。
压边力过大时,由于凸缘面会全面发亮,所以很容易判断。
②润滑不良。
拉深加工与润滑有极为密切的关系,特别是包含有减薄拉深加工时,必须控制制品温度的升高。如果是条件好的拉深加工,润滑油的选择不成什么问题;条件不好的拉深加工,如果润滑油选择不当,就会引起破裂。
③毛坯形状不良。
在试拉深阶段,决定毛坯形状是重要的工作之一。
必须将毛坯形状限制在最小尺寸。当用方形毛坯进行圆筒拉深时,极限拉深率为0.58左右。另外,如果拉深率过于严苛,rp部位的伤痕会产生破裂,如进行切角,就可防止破裂。
拉深方筒时可先用方坯进行,这样可以制造出漂亮的制品,但是如果达到拉深极限,在rcp附近就会产生破裂。如果已经破裂,可将毛坯的四角切去一部分。但如果切多了的话,就会产生凸缘起皱,成为产生壁裂纹的原因。
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