拉伸模的一小常识
模具*技术管理类2008-08-23 13:09:40 阅读242 评论2 字号：大中小订阅
一．深压延成形常见的缺陷
1. 壁厚不均：(成品的边厚和凸缘部分不对称)
①冲子与凹模的同心度互相偏离,导致间隙不均匀：重新调校冲子与凹模
②冲子与凹模的中心不垂直：安装导柱及导套
③毛胚料与凹模的中心互偏离：改善毛胚料的定位
④压边圈加在毛胚料上的力不均：调校压边圈的弹弓
⑤凹模壁高度不一致：统一凹模壁高度
2. 顶底爆裂：（成品近凸缘的半径圆弧区和近壁底附近有爆裂现象）
①材质太脆硬,晶粒过粗或中途退火不正：退回供应商或进行调质处理,改善压延特性
②冲子与凹模的同心度偏离：重新调校冲子与凹模
③冲子与凹模有倾斜,形成不均匀壁厚：重新调校模具或冲床
④压边圈加在毛胚料上的压力太大：调整压边圈的压力
⑤冲子与凹模的间隙不够：改善冲子与凹模的间隙
⑥凹模模肩圆弧半径太小：加大模肩圆弧半径
3. 桶状皱摺：（成品近壁顶部产生群摺现象）
①毛胚厚度不够：计算改善冲子与凹模的间隙毛胚料尺寸
②毛胚料尺寸过小，其凸缘面积不足，发挥不到压边效果：重新设计毛胚料尺寸
③成品高度小于图纸高度和开口部分有波浪形状皱摺，成因是冲子与凹模的间隙太大：改善冲子与凹模的间隙（缩小）
④成品高度过高与图纸高度，成因是冲子与凹模的间隙偏小：改善冲子与凹模的间隙（加大）
⑤压边力太大和凹模模肩圆弧半径太小：改善加大圆弧半径，调校压边力
⑥压边力不足和凹模模肩圆弧半径太大：修细模肩的圆弧半径，调校压边力
4. 抓痕：（成品外壁有线性直纹现象）
①愿材料表面已有伤痕：更换材料
②原材料表面附有尘埃杂物污垢：更换材料或使用软布及清洁剂除去表面污垢
③因润滑剂不洁：选择清洁或经过滤之润滑剂
④模具受损，尤以凹模模口圆弧半径范围：应估计模具的寿命，要设定某生产数量后，模具应要重新抛光
5. 状压痕（成品在壁身面上有多个环状形压痕）
①冲子与凹模不同心：重新调校冲子与凹模
②帽子形的半成品不能稳定安放在下模上，造成倾斜：可考虑冲子在下，凹模在上，令帽子形的半成品套在冲子上
③退火程序不正确使机械性能不均匀：退回供应商或进行调质处理,改善压延特性
④在薄化压延中因壁厚不均匀：毛胚料和模具的润滑不平均
⑤薄化系数太小（程度大）：调节冲子直径（缩小）
⑥冲子前端的圆弧半径和凹模模肩圆弧半径偏小：圆弧半径不可小于材料许可的最小圆弧半径值
6. 橙皮纹：（成品外壁有如橙皮状纹的不良现象）
①原材料的性质偏向韧性：更换材料
②原材料的晶粒偏大或表面被腐蚀：更换材料或进行调质处理
③压延深度偏高：可加道次令压延深度渐次增加
7. 烧边（成品外壁局部有明显的直线状纹）
①冲子与凹模的间隙不够：改善冲子与凹模的间隙
②凹模模肩圆弧半径太小：改善加大圆弧半径，加凸米
8. 耳缘（成品上端有明显的高低不平和厚薄不均现状）
①毛胚料安放不对中：加适当管位
②冲子与凹模的同心度偏离：重新调校冲子与凹模
③原材料和模具的润滑剂不平均：改善润滑方法如送料系统上令片料通过油毡，以求获得均匀的润滑剂
④材料的晶粒方向性，常见于非原型产品：可预留材料供最后修正
二．润滑油与模具和片材的影响
深压延加工成形时，材料与工具接触面之摩擦现象是一种复杂问题，润滑的最大目的是减低片材压料板与凹模面之间的摩擦力，有助散去加工热量，增加模具寿命，而增加压延界限比则是主要目标。
润滑剂应符合以下要求：
①润滑剂需有一定附著力，即粘度高，易在片材和工具间形成强的薄膜层，此特别有利于不锈钢片材在深压延中的表现
②滑剂主要涂在冲子和材料之间，避免下模与片材间的摩擦力不足够而产生滑落的失控现象
③不能对工具和材料有化学(腐蚀)反应
④容易清理,甚至不用清洗
⑤深压延中应用的润滑剂多含有滑石及硫的成分以强化薄膜层
三．压料力的作用
在压延过程中,压料力是利用压料板上的压边圈施加作用力与成品胚料上,其功能是主要提供压边力来抑制毛胚料进入凹模的流量,以下为压边力对产品质量的影响:
①压边力过大时,毛胚不容易压延进入下模,而令底部圆弧角处被拉裂
②压边不足时,其凸缘边区直径因受压缩作用而向内缩小,这压缩应力足令边区直径产生皱纹,而这皱纹亦阻止了毛胚进入凹模,而令底部圆弧转角处被拉裂
③压料板冲子毛胚材料与下模间在工作时会产生摩擦力,同样是摩擦力,过大时抑制毛胚的流动量,若减低压料板力时会产生皱纹,所以摩擦力的减少也得与压料板相互配合的
④适当抑皱压边力的范围，跟成形深度，冲子端半径，凹模角半径，润滑油，表面光洁度，材料，板厚等条件变化有关
四．变薄拉深
变薄拉深与一般拉深不同,变薄拉深时工件直径变化很小，虽然工件底部厚度与一般拉深相似，但工件侧面壁厚故意变薄，工件高度相应增加。
变薄拉深的方法主要用来制造厚底薄壁，而高度很大的圆筒形零件，或用来制造壁很薄的管胚。
经常采用变薄拉深工艺的工件材料有：铜白铜黄铜磷青铜德银铝铝合金软钢不锈钢可伐合金等。
(一) 变薄拉深特点:
1．工件材料变形较大，金属晶粒细密，强度增加
2．变薄拉深工件的表面粗糙度数值低，可达Ra0.4μm以内
3．壁厚偏差可在±0.01以内,上下均匀一致
4．没有起皱问题,不需压料装置
5．残余应力较大,需低温回火消除,以免储存时自行开裂
(二) 凹模结构
1．凹模的锥角：a=7°~10°，a过大，
变形困难。
a1=2a
2．工作带高度h不宜太大，太大增加
摩擦阻力太小则易磨损：
D <10 10~20 20~30 30~50 >50
h 0.9 1 1.5~2 2.5~3 3~4
（三）凸模结构
1．为方便脱模，取凸模的斜度β=1°
2．凸模工作部分长度L大于工件长度（加工修边留量）
3．凸模出气孔直径D=（1/3~1/6）d
五．拉深废品分析
（一）退火与酸洗
拉深过程中材料发生硬化，当材料硬化至不能进行下一道拉深时，需要退火软化(一般采用低温退火)，为了去除材料退火产生的氧化皮，需要酸洗净化。
酸洗前先用苏打水去油，酸洗后用冷水冲洗，以温度为60℃~80℃弱碱溶液中和酸性并用热水洗涤。
（二）深废品形式产生原因和解决措施
1．开裂或脱底
①材料太薄：选用合格厚度的材料
②材料硬度金相组织或质量不符要求：退火或更换材料
③带铁屑等微粒或已受伤：保持材料表面完好清洁
④凹模或压料圈工作表面不清洁：磨光工作表面
⑤凹模或凸模圆角太小：加大圆角
⑥间隙太小：放大间隙
⑦间隙不匀：调整间隙
⑧压料力过大：调整压料力
⑨拉深系数过小：增加工序，放大拉深系数
⑩润滑不足或不合格：用合适的润滑剂充分润滑
? 上道拉深工序件太短或本道拉深太深，以至上道工序件的凸缘重被拉入凹模：合理调整上下道拉深工序的参数和模具结构
2．起皱
①凸缘起皱，主要因压料力太小，增加压料力使皱纹消失；倾侧的卸料板是连续拉深起皱的一个原因，防止连续拉深起皱的另一个办法是首次拉深的压料板单独分开
②上口起皱（无凸缘）是因凹模圆角过大，间隙也过大。
最后变形的材料未被压住，形成的少量皱纹因间隙过大而不能整平：减小凹模圆角和间隙，也可采用弧形压料圈，压住凹模圆角处的材料
③上口或凸缘单面起皱，是压料力单面的结果造成压料力单面的原因有：压料圈和凹模不平行坯料毛刺坯料表面有微粒杂物等：调整压料圈和凹模的平行度去除坯料毛刺消除坯料表面杂物
④锥形件或半球形件等腰部起皱，是因压料力太小拉深开始时大部分材料处于悬空状态：加大压料力，采用压料筋或更改工艺，以液压拉深代替
3．无凸缘拉深件高度不匀或凸缘拉深件凸缘宽度不匀
①坯料放置单面：调整定位
②模具间隙不匀：调整间隙
③凹模圆角不匀：修正圆角
④坯料厚度不匀：更换材料
⑤压料力单面
4．拉深件底部附近严重变薄或局部变薄
①材料质量不好：更换材料
②材料太厚：改用厚度符合规格的材料
③凸模圆角与侧面未接好：修磨凸模
④间隙太小：
⑤凹模圆角太小：放大圆角
⑥拉深系数太小：合理调整各道工序的拉深系数或增加工序
⑦润滑不合格：用合适的润滑剂充分润滑
5．拉深件上口材料拥挤
①材料过厚或间隙过小，工件侧壁拉薄，使过多材料挤入上口：改用厚度符合规格的材料或放大间隙
②再拉深凸模圆角大于工序件底部圆角，使材料沿侧面上升：减少凸模圆角
③工序件太长或再拉深凸模太短，以致坯料侧壁未全部拉入凹模：合理调整上下道拉深工序的参数和模具结构
6．拉深件表面拉毛
①凹模工作表面不光滑：修光工作表面
②坯料表面不清洁：清洁坯料
③模具硬度低，有金属粘附现象：提高模具硬度或改变模具材料
④润滑剂有杂物混入：改用干净的润滑剂
7．拉深件外形不平整
①原材料不平：改用平整材料
②材料弹性回跳：加整形工序
③间隙太大：减小间隙
④拉深变形程度过大：调整有关部门工序变形量
⑤凸模无出气孔：增加气孔。