Las grietas son un grave problema de calidad en las piezas curvadas. Por tanto, evitar las grietas durante el proceso de plegado es un punto clave a tener en cuenta.
Para evitar el agrietamiento durante el curvado, es necesario eliminar los factores causantes de las grietas antes del curvado. El proceso de eliminación debe comenzar desde el diseño de la pieza doblada.
1) Generalmente, la flexión se produce en frío.
Al diseñar el radio de curvatura, hay que tener en cuenta la tasa de alargamiento del material y la situación inevitable en la que la dirección de laminación del material es paralela a la línea de curvatura. Para las chapas Q235 y Q345 de uso común, el radio de curvado no debe ser inferior a 1,5t.
2) Los materiales con defectos superficiales o grietas no deben utilizarse para el curvado.
3) Al separar los materiales para el curvado, considere la posibilidad de evitar el problema de que la dirección de laminado sea paralela a la línea de curvado.
4) Eliminar las rebabas de cizalla.
5) El recocido del material antes del curvado puede mejorar la situación de agrietamiento durante el curvado.
6) Si es necesario, ajuste el orden de eliminación del óxido por chorro de arena y de doblado.
El rayado de la superficie es un problema de calidad habitual en las piezas conformadas. Las causas principales son la fricción excesiva durante el flujo de material en el proceso de conformado y la escasa resistencia al desgaste del molde.
Para evitar el rayado, se pueden tomar medidas como aumentar el chaflán de la matriz, mejorar la rugosidad superficial de la matriz, utilizar materiales resistentes al desgaste para la matriz y aplicar lubricantes en la matriz.
Los defectos más comunes en el conformado de grandes superficies incluyen grietas y roturas, arrugas y pliegues, líneas de borde poco claras, baja rigidez, arañazos superficiales y rugosidad superficial.
Las grietas y roturas durante el conformado de grandes superficies se producen principalmente debido a que la tensión de tracción local de los desbastes supera el límite de resistencia. Los factores específicos que influyen son:
1) El rendimiento de estampación del material no cumple los requisitos del proceso. Las desviaciones en el alargamiento (A), la relación de límite elástico (R/Rm), el tamaño de grano y la uniformidad pueden provocar grietas.
2) El espesor de la chapa está fuera de tolerancia. Cuando el espesor de la chapa supera la desviación superior, el material puede atascarse en zonas con pequeños huecos locales, dificultando la deformación y el flujo del material hacia el interior de la matriz, provocando una rotura.
Cuando el espesor de la chapa supera la desviación inferior, el material se adelgaza, aumentando el esfuerzo de compresión sobre la unidad de superficie de la sección transversal, o bien, debido al adelgazamiento del material, disminuye la resistencia, provocando que un exceso de material de la chapa fluya hacia el interior de la matriz, formando arrugas, y que el material se desgarre debido a la obstrucción del flujo.
3) Mala calidad de la superficie del material. Por ejemplo, los arañazos en la superficie pueden causar concentración de tensiones durante el estampado, lo que provoca grietas. O el óxido en la superficie puede aumentar significativamente la resistencia a la fricción durante la reposición del material, provocando deformaciones y dificultades de flujo, lo que da lugar a grietas.
4) La resistencia al avance del soporte de la pieza en bruto es demasiado alta. Las razones para una resistencia de alimentación excesiva en el soporte de la pieza en bruto incluyen grandes dimensiones de la pieza en bruto que causan una mayor resistencia de área; un radio de fileteado de matriz demasiado pequeño que causa dificultades en el flujo de material; un soporte de pieza en bruto y un radio de fileteado de matriz no lisos que causan una alta resistencia y dificultad en el flujo de material.
5) La embutición local es excesiva. La deformación local por embutición profunda de la pieza supera el límite de deformación del material. La deformación por embutición profunda del material en una sola operación de conformado supera el alargamiento final.
6) El distancia entre troqueles está sesgada debido a errores de fabricación y montaje del punzón y la matriz, lo que provoca una resistencia de avance desigual.
7) No aplicar lubricante según las especificaciones del proceso aumenta la resistencia a la fricción, dificultando la alimentación y provocando grietas.
8) La colocación incorrecta de la pieza en bruto durante el funcionamiento puede provocar que una cara sea demasiado grande y la otra demasiado pequeña.
El lado más grande tiene dificultades para alimentarse, lo que provoca grietas, mientras que el lado más pequeño tiene muy poca resistencia, se alimenta demasiado, se arruga con facilidad y, una vez arrugado, la alimentación se hace difícil, lo que conduce a la rotura.
Las principales causas de las arrugas se deben a que las piezas en bruto locales se vuelven inestables bajo compresión y a la dirección desigual del flujo de material, lo que provoca la acumulación local de material y la formación de arrugas. Los factores específicos que influyen son:
1) Mala procesabilidad de estampación de la pieza, determinación incorrecta de la dirección de estampación y de la forma de la cara del soporte de la pieza en bruto, lo que dificulta el control de la velocidad de flujo del material, provocando arrugas.
2) La fuerza de compresión del soporte de la pieza en bruto es insuficiente, la resistencia al avance es demasiado pequeña y un avance excesivo provoca arrugas.
3) El contacto deficiente de la cara del soporte de la pieza en bruto provoca una fuerza de compresión desigual en la cara del soporte de la pieza en bruto, lo que hace que las zonas locales carezcan de suficiente fuerza de compresión y se produzcan arrugas.
4) El punzonar y troquelar no tienen holgura o tienen una holgura excesiva. Los errores de fabricación y montaje del punzón y la matriz provocan una sobrepresión local del punzón y la matriz, mientras que la mayoría no están bajo presión, lo que provoca que una gran superficie de la pieza quede irregular.
Desde una observación externa de la pieza, las líneas del borde de conformado no son claras. La razón principal es que el punzón y la matriz no están bien apretados. Las causas para no presionar firmemente incluyen:
1) La presión de la prensa es insuficiente. Durante el proceso de conformado, la presión máxima de la prensa es inferior a la fuerza de conformado de la pieza. Es decir, el punzón y la matriz no están bien ajustados, y el punzón no puede continuar hacia abajo, lo que provoca líneas de borde poco claras.
2) Los errores de fabricación y montaje de los insertos del punzón y la matriz provocan separaciones reales desiguales del punzón y la matriz. La presión de la prensa se consume toda en las zonas locales donde la separación del punzón y la matriz es menor. La parte de la pieza de trabajo en esta área se enrolla delgada, mientras que la mayor parte del punzón y la matriz no presionan firmemente, causando líneas de borde poco claras.
3) Un mal guiado de la prensa y un mal paralelismo de la misma pueden hacer que el punzón y la matriz no presionen firmemente, haciendo que las líneas de borde de la pieza no sean claras.
Las principales razones de una rigidez deficiente, aparte de la mala procesabilidad de la pieza, se deben principalmente a que la resistencia de avance del portapiezas es demasiado pequeña y a que la deformación plástica del material es insuficiente.
Las causas de los arañazos superficiales incluyen:
1) El fileteado de la matriz no es lo suficientemente liso, arañando el material durante el proceso de conformado, y posiblemente provocando que el material se adhiera a la matriz, formando arañazos.
2) Cae suciedad en la matriz, o el aceite lubricante no está limpio, rayando la superficie de la pieza.
3) Cuando la matriz de conformado se compone de varios insertos, éstos no están bien unidos en el empalme, lo que provoca arañazos.
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