翻邊是拉伸類沖壓成形的基本工序之一, 翻邊分為內(nèi)緣翻邊和外緣翻邊, 對(duì)工件的孔進(jìn)行翻邊稱為內(nèi)緣翻邊, 或簡(jiǎn)稱為翻孔;對(duì)工件的外緣進(jìn)行翻邊稱為外緣翻邊"
本文研究翻邊的主要缺陷: 翻邊變形! 回彈等, 孔類翻邊的主要缺陷和整改措施"
1翻邊變形
1.翻邊變形分析
直線翻邊: 翻的邊部沒(méi)有變形"
伸長(zhǎng)翻邊和收縮翻邊: 其邊部分有變形, 由模具取出時(shí), 其形狀會(huì)發(fā)生變化, 這種變化不單是角度的變化, 包括其棱線在內(nèi), 形狀整體部將起變化"
(1) 在翻邊處增設(shè)加強(qiáng)筋, 增加其剛性(如圖1)"
(2 )不管副申長(zhǎng)翻邊, 還是收縮翻邊, 設(shè)法減少殘留內(nèi)應(yīng)力(如圖2) "
伴隨有彈性變形, 當(dāng)外載荷去除后, 塑性變形保留下來(lái), 而彈性變形會(huì)完全消失, 使翻邊件的形狀和尺寸發(fā)生變化而與模具尺寸不一致, 這種現(xiàn)象叫回彈(如圖3) "
(1) 壓料器對(duì)回彈的影響"如圖4所示, 截面形狀, 翻邊極易回彈, 需保證壓料芯圖示位置/墩死 , 防止制件翻邊后型面不發(fā)生回彈"
(2) 翻邊間隙對(duì)回彈的影響"見(jiàn)表1 "凸凹模間隙選取原則: (間隙與材料機(jī)械性能和板厚有關(guān))
鋼板: 間隙C = (1.05一1.15)t
有色金屬: 間隙C = (1.0一1.1)t
注: t- 工件料厚
實(shí)際上精確地確定翻邊間隙是相當(dāng)復(fù)雜的, 影響翻邊間隙的因素相當(dāng)多, 有些因素不可控"從工序件本身的形狀, 翻邊展開(kāi)的精確程度到板料厚度公差! 模具制造精度以及壓力機(jī)的導(dǎo)軌間隙, 都對(duì)其產(chǎn)生影響"因此翻邊間隙需要在模具調(diào)試時(shí)最后確定"為便于調(diào)整, 可以參考表2取值"
(3) 凸模圓角半徑rp對(duì)回彈的影響"：凸模圓角半徑rp越大制件越容易產(chǎn)生回彈, 模具設(shè)計(jì)時(shí)凸模圓角半徑rp要同時(shí)滿足如下條件:
凸模圓角半徑rp= 彎曲件內(nèi)側(cè)的圓角半徑r
rp> 材料最小彎曲半徑rm. ""如果r< rmin , 時(shí), 凸模rp>rmi n, 后序需增加整形工序, 整形模rp=ro
(4) 凸模工作行程對(duì)翻邊回彈的影響"翻邊斷面形狀為直線時(shí),制件末端距離凹模圓角R 切點(diǎn)最小3m m (如圖5 )"
(5 )翻邊線變化較大時(shí), 如何保證翻邊質(zhì)量"一個(gè)沖壓方向不能一次翻邊成形時(shí), 分兩次進(jìn)行, 但兩序相接處交刀量最少40m m (如圖6)"
(6) 材料的力學(xué)性能"材料的力學(xué)性能越強(qiáng), 制件回彈越大"
(7) 減少回彈的措施:
1采取適當(dāng)?shù)姆吂に?/span>
采用校正翻邊代替自由翻邊"
對(duì)冷作硬化的材料須先退火, 使其屈服點(diǎn)ᵟ s降低" 對(duì)回彈較大的材料, 必要時(shí)可采用先加熱后翻邊"
采用先拉延后整形翻邊工藝, 降低反彈風(fēng)險(xiǎn)"
2改進(jìn)翻邊零件的設(shè)計(jì)
盡量避免選用過(guò)大的r/t "如有可能, 在翻邊區(qū)壓制加強(qiáng)筋, 以提高零件的剛度, 抑制回彈"
盡量選用抗拉強(qiáng)度小, 力學(xué)性能穩(wěn)定和板料厚度波動(dòng)小的材料"
對(duì)于較硬材料, 可根據(jù)回彈值對(duì)模具工作部分的形狀和尺寸進(jìn)行修正"
對(duì)于軟材料, 其回彈角小于5度時(shí), 可在模具上作出補(bǔ)償角并取較小的凸! 凹模間隙"
翻邊拉傷主要表現(xiàn)為拉毛! 拉裂! 皺褶! 壓傷等形式"
翻邊過(guò)程中拉毛的起因多數(shù)是因?yàn)槟＞弑砻娴墓鉂嵍炔粔?包括模具工作表面的雜物干擾), 也有因?yàn)槟＞唛g隙過(guò)小造成的拉毛"
(1) 對(duì)模具表面進(jìn)行表面處理,增加表面硬度(通過(guò)淬火處理, 來(lái)提高翻邊鑲塊表面硬度)"
翻邊鑲塊基體材質(zhì)為IC D 一5 ! 7C rs iM nM o V 采用火焰淬火+ 自然冷卻"
翻邊鑲塊基體材質(zhì)為C r1 2 M o V ! S K D l l 采用真空淬火"
對(duì)于基體材質(zhì)為M o C r鑄鐵或者G M 2 4 1 ! G M 2 4 6 合金鑄鐵的采用鍍鈦， 鍍硬鉻等表面處理方式"
對(duì)于基體材質(zhì)為C r12 M oV/S K D ll鍛件采用T D 覆層， P V C ，PVD等表面處理方式"
(3) 翻邊間隙小造成的拉毛,將翻邊模凸凹模間隙調(diào)整到合適值1 .0 5 一1 .1t
翻邊起皺問(wèn)題在沖壓件內(nèi)凹翻邊時(shí)常常出現(xiàn), 由于板料在流動(dòng)時(shí)向中間聚集造成, 多余的板料沒(méi)有辦法釋放, 導(dǎo)致起皺甚至疊料"這類問(wèn)題除了跟模具間隙有關(guān)系外,還跟沖壓工藝有一定的關(guān)系, 當(dāng)問(wèn)題發(fā)生時(shí)除了要檢修模具之外, 還要考慮制件的工藝是否合理, 以及制件的起皺是否可以被接受"
(1) 調(diào)整模具間隙(適當(dāng)調(diào)大翻邊間隙), 緩和起皺部位"
(2) 在起皺部位, 鉗工手工造出工藝凸包, 解決起皺問(wèn)題"
此類問(wèn)題多數(shù)發(fā)生在帶有弧度的外圓翻邊, 造成開(kāi)裂的原因是材料來(lái)不及補(bǔ)償進(jìn)料; 另一種是由于模具間隙不均, 導(dǎo)致在某部位走料急劇而發(fā)生的開(kāi)裂, 此時(shí)需要對(duì)模具進(jìn)行打修"
解決對(duì)策:
(1) 調(diào)整模具間隙, 減緩開(kāi)裂部位"
(2) 鉗工放大R 角, 調(diào)整板材的進(jìn)料速度"
結(jié)論
翻邊缺陷產(chǎn)生的主要因素是:壓料芯的結(jié)構(gòu)! 凸凹模的間隙! 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理! 模具表面清潔度! 模具表面光潔度! 翻邊鑲塊熱處理質(zhì)量等方面"在設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)制件時(shí), 必須將以上因素全部考慮到位才能夠保證制件的品質(zhì).
