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Stempeldefekte: Effektive Korrekturen und Tipps

Zuletzt aktualisiert:
Juni 10, 2024
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Inhaltsverzeichnis

Risse biegen

Risse sind ein ernstes Qualitätsproblem bei gebogenen Teilen. Daher ist die Vermeidung von Rissen während des Biegeprozesses ein wichtiger Punkt, den es zu berücksichtigen gilt.

Hauptursachen für Risse in gebogenen Teilen:

  • Schlechte mechanische Eigenschaften des Materials (Dehnungsrate).
  • Defekte auf der Oberfläche oder Verunreinigungen im Inneren des Materials.
  • Die Walzrichtung des Materials ist parallel zur Biegelinie.
  • Zu kleine Biegeradius.
  • Schergrate im Material.
  • Sandstrahlen während der Vorbehandlung des Materials, was zu einer Oberflächenhärtung des Materials führt.

Maßnahmen zur Vermeidung von Rissen in gebogenen Teilen:

Um Rissbildung beim Biegen zu verhindern, müssen die Faktoren, die Risse verursachen, vor dem Biegen beseitigt werden. Der Beseitigungsprozess muss bereits bei der Konstruktion des Biegeteils beginnen.

1) Das Biegen erfolgt in der Regel in einem kalten Zustand.

Bei der Auslegung des Biegeradius sind die Dehnungsrate des Materials und die unvermeidliche Situation zu berücksichtigen, dass die Walzrichtung des Materials parallel zur Biegelinie verläuft. Bei den häufig verwendeten Blechen Q235 und Q345 sollte der Biegeradius nicht weniger als 1,5 t betragen.

2) Materialien mit Oberflächenfehlern oder Rissen sollten nicht zum Biegen verwendet werden.

3) Beim Trennen von Materialien für das Biegen sollte das Problem vermieden werden, dass die Walzrichtung parallel zur Biegelinie verläuft.

4) Schergrate entfernen.

5) Das Glühen des Materials vor dem Biegen kann die Risssituation während des Biegens verbessern.

6) Falls erforderlich, passen Sie die Reihenfolge des Sandstrahlens, Entrostens und Biegens an.

Kratzen der Oberfläche

Kratzer auf der Oberfläche sind ein häufiges Qualitätsproblem bei geformten Teilen. Die Hauptursachen sind übermäßige Reibung während des Materialflusses im Umformprozess und schlechte Verschleißfestigkeit der Form.

Um Kratzer zu vermeiden, werden Maßnahmen wie die Vergrößerung der Fase der Matrize, die Verbesserung der Oberflächenrauhigkeit der Matrize, die Verwendung von verschleißfesten Materialien für die Matrize und das Auftragen von Schmiermitteln auf die Matrize können übernommen werden.

Häufige Defekte bei der Großflächenumformung

Zu den häufigen Fehlern bei der Großflächenumformung gehören Risse und Brüche, Falten und Knicke, undeutliche Kantenlinien, geringe Steifigkeit, Oberflächenkratzer und Oberflächenrauhigkeit.

Risse und Brüche

Risse und Brüche bei der Großflächenumformung entstehen in erster Linie dadurch, dass die lokale Zugspannung der Rohlinge die Festigkeitsgrenze überschreitet. Zu den spezifischen Einflussfaktoren gehören:

1) Die Stanzleistung des Materials entspricht nicht den Prozessanforderungen. Abweichungen bei Dehnung (A), Streckgrenzenverhältnis (R/Rm), Korngröße und Gleichmäßigkeit können zu Rissen führen.

2) Die Blechdicke liegt außerhalb der Toleranz. Wenn die Blechdicke die obere Abweichung überschreitet, kann das Material in Bereichen mit kleinen lokalen Lücken stecken bleiben, wodurch es für das Material schwierig wird, sich zu verformen und in die Form zu fließen, was zu einem Bruch führt.

Wenn die Blechdicke die untere Abweichung überschreitet, wird das Material dünner, wodurch sich die Druckspannung auf die Querschnittsfläche erhöht, oder aufgrund des dünner werdenden Materials nimmt der Widerstand ab, wodurch ein Überschuss an Blechmaterial in die Matrize fließt und Falten bildet, und das Material wird aufgrund des behinderten Flusses gerissen.

3) Schlechte Oberflächenqualität des Materials. Beispielsweise können Kratzer auf der Oberfläche beim Stanzen Spannungskonzentrationen verursachen, die zu Rissen führen. Oder Rost auf der Oberfläche kann den Reibungswiderstand beim Nachfüllen des Materials erheblich erhöhen, was zu Verformungen und Fließproblemen und damit zu Rissen führen kann.

4) Der Vorschubwiderstand des Niederhalters ist zu hoch. Gründe für einen zu hohen Vorschubwiderstand des Niederhalters sind u. a. große Niederhalterabmessungen, die zu einem erhöhten Flächenwiderstand führen, ein zu kleiner Matrizenverrundungsradius, der den Materialfluss erschwert, ein ungleichmäßiger Niederhalter und Matrizenverrundungsradius, die einen hohen Widerstand und Schwierigkeiten beim Materialfluss verursachen.

5) Lokales Tiefziehen ist zu stark. Die lokale Tiefziehverformung des Werkstücks übersteigt die Materialverformungsgrenze. Die Tiefziehverformung des Werkstoffs in einem einzigen Umformvorgang überschreitet die Bruchdehnung.

6) Die Düsenspalt ist aufgrund von Fertigungs- und Montagefehlern von Stempel und Matrize schief, was zu einem ungleichmäßigen Vorschubwiderstand führt.

7) Wenn das Schmiermittel nicht gemäß den Prozessspezifikationen aufgetragen wird, erhöht sich der Reibungswiderstand, was die Zuführung erschwert und Risse verursacht.

8) Wenn der Rohling während des Betriebs verrutscht, kann die eine Seite zu groß und die andere Seite zu klein sein.

Die größere Seite kann nur schwer transportiert werden, was zu Rissen führt, während die kleinere Seite zu wenig Widerstand bietet, zu viel transportiert und leicht Falten wirft, die wiederum den Transport erschweren, was zu Rissen führt.

Falten und Fältchen

Die Hauptursachen für Falten sind die Instabilität lokaler Zuschnitte unter Druck und die ungleichmäßige Fließrichtung des Materials, was zu lokalen Materialansammlungen und Falten führt. Zu den spezifischen Einflussfaktoren gehören:

1) Schlechte Stanzbarkeit des Teils, unsachgemäße Bestimmung der Stanzrichtung und der Form der Niederhalterfläche, was die Kontrolle der Materialflussgeschwindigkeit erschwert und somit Falten verursacht.

2) Die Druckkraft des Niederhalters ist unzureichend, der Vorschubwiderstand ist zu gering, und ein zu starker Vorschub verursacht Falten.

3) Ein schlechter Kontakt der Platinenhalterfläche verursacht eine ungleichmäßige Druckkraft auf die Platinenhalterfläche, was zu lokalen Bereichen mit unzureichender Druckkraft und Faltenbildung führt.

4) Die Stempel und Matrize keinen oder einen unangemessenen Spalt aufweisen. Herstellungs- und Montagefehler des Stempels und der Matrize führen zu lokalem Überdruck des Stempels und der Matrize, während die meisten nicht unter Druck stehen, wodurch ein großer Bereich des Werkstücks uneben ist.

Unklare Kantenlinien

Bei äußerer Betrachtung des Teils sind die Umformlinien unklar. Der Hauptgrund dafür ist, dass Stempel und Matrize nicht fest gepresst sind. Zu den Ursachen für das nicht dichte Pressen gehören:

1) Der Druck der Presse ist nicht ausreichend. Während des Umformprozesses ist der maximale Druck der Presse geringer als die Umformkraft des Werkstücks. Das heißt, der Stempel und die Matrize sitzen nicht fest zusammen, und der Stempel kann nicht weiter nach unten gehen, was zu unklaren Kantenlinien führt.

2) Herstellungs- und Montagefehler der Stempel- und Matrizeneinsätze führen zu ungleichmäßigen Spaltmaßen von Stempel und Matrize. Der gesamte Druck der Presse wird in den Bereichen verbraucht, in denen der Spalt zwischen Stempel und Matrize kleiner ist. Der Teil des Werkstücks in diesem Bereich wird dünn gewalzt, während der Großteil des Stempels und der Matrize nicht fest angedrückt wird, was zu unklaren Kantenlinien führt.

3) Eine schlechte Führung der Presse und eine schlechte Parallelität der Presse können dazu führen, dass Stempel und Matrize nicht eng anliegen, wodurch die Kantenlinien des Teils unklar werden.

Schlechte Steifigkeit

Die Hauptgründe für eine schlechte Steifigkeit sind neben der schlechten Verarbeitbarkeit der Teile vor allem ein zu geringer Vorschubwiderstand des Niederhalters und eine unzureichende plastische Verformung des Materials.

Oberflächenkratzer

Zu den Ursachen von Oberflächenkratzern gehören:

1) Die Hohlkehle der Matrize ist nicht glatt genug, wodurch das Material während des Formprozesses zerkratzt wird und möglicherweise das Material an der Matrize haftet und Kratzer bildet.

2) Schmutz fällt in die Matrize, oder das Schmieröl ist nicht sauber und zerkratzt die Oberfläche des Teils.

3) Wenn das Umformwerkzeug aus mehreren Einsätzen besteht, sind die Einsätze an der Verbindungsstelle nicht gut miteinander verbunden, was zu Kratzern führt.

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