Wady stemplowania: Skuteczne poprawki i wskazówki

Pęknięcia przy zginaniu

Pęknięcia stanowią poważny problem jakościowy w przypadku giętych części. Dlatego też unikanie pęknięć podczas procesu gięcia jest kluczową kwestią do rozważenia.

Główne przyczyny pęknięć części giętych:

• Słabe właściwości mechaniczne materiału (współczynnik wydłużenia).
• Wady na powierzchni lub zanieczyszczenia wewnątrz materiału.
• Kierunek walcowania materiału jest równoległy do linii gięcia.
• Zbyt mała promień gięcia.
• Ścinanie zadziorów w materiale.
• Piaskowanie podczas wstępnej obróbki materiału, powodujące utwardzenie powierzchni materiału.

Środki zapobiegające pęknięciom wygiętych części:

Aby zapobiec pękaniu podczas gięcia, konieczne jest wyeliminowanie czynników powodujących pęknięcia przed gięciem. Proces eliminacji musi rozpocząć się już na etapie projektowania giętej części.

1) Ogólnie rzecz biorąc, gięcie odbywa się w stanie zimnym.

Podczas projektowania promienia gięcia należy wziąć pod uwagę szybkość wydłużania materiału i nieuniknioną sytuację, w której kierunek walcowania materiału jest równoległy do linii gięcia. W przypadku powszechnie stosowanych płyt Q235 i Q345 promień gięcia nie powinien być mniejszy niż 1,5 t.

2) Materiały z wadami powierzchni lub pęknięciami nie powinny być używane do gięcia.

3) Podczas oddzielania materiałów do gięcia należy rozważyć uniknięcie sytuacji, w której kierunek walcowania jest równoległy do linii gięcia.

4) Usunąć zadziory po ścinaniu.

5) Wyżarzanie materiału przed gięciem może poprawić sytuację pękania podczas gięcia.

6) W razie potrzeby dostosuj kolejność piaskowania, usuwania rdzy i gięcia.

Zarysowania powierzchni

Zarysowania powierzchni są częstym problemem związanym z jakością formowanych części. Głównymi przyczynami są nadmierne tarcie podczas przepływu materiału w procesie formowania i słaba odporność formy na zużycie.

Aby uniknąć zarysowań, należy zastosować takie środki, jak zwiększenie fazy matrycy, ulepszenie chropowatość powierzchni matrycy, zastosowanie materiałów odpornych na zużycie oraz zastosowanie środków smarnych na matrycy.

Typowe wady w formowaniu dużych powierzchni

Typowe wady w formowaniu dużych powierzchni obejmują pęknięcia i rozerwania, zmarszczki i fałdy, niewyraźne linie krawędzi, niską sztywność, zadrapania powierzchni i chropowatość powierzchni.

Pęknięcia i rozerwania

Pęknięcia i rozerwania podczas formowania dużych powierzchni występują głównie z powodu lokalnych naprężeń rozciągających wykrojów przekraczających granicę wytrzymałości. Konkretne czynniki wpływające obejmują:

1) Wydajność tłoczenia materiału nie spełnia wymagań procesu. Odchylenia w wydłużeniu (A), współczynniku plastyczności (R/Rm), wielkości ziarna i jednorodności mogą prowadzić do pękania.

2) Grubość blachy jest poza tolerancją. Gdy grubość arkusza przekracza górne odchylenie, materiał może utknąć w obszarach z małymi lokalnymi szczelinami, utrudniając odkształcenie materiału i jego przepływ do matrycy, co prowadzi do pęknięcia.

Gdy grubość arkusza przekracza dolne odchylenie, materiał rozrzedza się, zwiększając naprężenie ściskające na jednostce powierzchni przekroju poprzecznego, lub z powodu rozrzedzenia materiału, opór zmniejsza się, powodując nadmiar materiału arkusza, który wpływa do matrycy, tworząc zmarszczki, a materiał jest rozrywany z powodu utrudnionego przepływu.

3) Niska jakość powierzchni materiału. Na przykład rysy na powierzchni mogą powodować koncentrację naprężeń podczas tłoczenia, prowadząc do pęknięć. Lub rdza na powierzchni może znacznie zwiększyć opór tarcia podczas uzupełniania materiału, powodując deformację i trudności w przepływie, prowadząc do pęknięć.

4) Opór posuwu uchwytu półfabrykatu jest zbyt wysoki. Przyczyny nadmiernego oporu posuwu na uchwycie półfabrykatu obejmują duże wymiary półfabrykatu powodujące zwiększony opór powierzchniowy; zbyt mały promień zaokrąglenia matrycy powodujący trudności w przepływie materiału; niewygładzony uchwyt półfabrykatu i promień zaokrąglenia matrycy powodujące wysoki opór i trudności w przepływie materiału.

5) Lokalne głębokie tłoczenie jest zbyt duże. Lokalne odkształcenie głębokiego tłoczenia przedmiotu obrabianego przekracza limit odkształcenia materiału. Odkształcenie materiału podczas głębokiego tłoczenia w pojedynczej operacji formowania przekracza ostateczne wydłużenie.

6) szczelina matrycy jest przekrzywiony z powodu błędów produkcyjnych i montażowych stempla i matrycy, powodując nierównomierny opór posuwu.

7) Niezastosowanie smaru zgodnie ze specyfikacją procesu zwiększa opór tarcia, utrudniając podawanie i powodując pękanie.

8) Nieprawidłowe umieszczenie półfabrykatu podczas pracy może spowodować, że jedna strona będzie zbyt duża, a druga zbyt mała.

Większa strona ma trudności z karmieniem, powodując pękanie, podczas gdy mniejsza strona ma zbyt mały opór, karmi zbyt dużo, łatwo się marszczy, a po pomarszczeniu karmienie staje się trudne, co prowadzi do pęknięcia.

Zmarszczki i fałdy

Główne przyczyny powstawania zmarszczek wynikają z niestabilności lokalnych półfabrykatów pod wpływem ściskania i nierównomiernego kierunku przepływu materiału, co powoduje miejscowe gromadzenie się materiału i powstawanie zmarszczek. Konkretne czynniki wpływające obejmują:

1) Słaba przetwarzalność tłoczenia części, niewłaściwe określenie kierunku tłoczenia i kształtu powierzchni uchwytu półfabrykatu, co utrudnia kontrolę prędkości przepływu materiału, powodując w ten sposób zmarszczki.

2) Siła ściskająca uchwytu półfabrykatu jest niewystarczająca, opór posuwu jest zbyt mały, a zbyt duży posuw powoduje zmarszczki.

3) Słaby kontakt powierzchni uchwytu półfabrykatu powoduje nierównomierną siłę ściskającą na powierzchni uchwytu półfabrykatu, prowadząc do lokalnych obszarów pozbawionych wystarczającej siły ściskającej i powodując powstawanie zmarszczek.

4) wykrojnik i matryca nie mają szczeliny lub mają nieuzasadnioną szczelinę. Błędy produkcyjne i montażowe stempla i matrycy prowadzą do miejscowego nadciśnienia stempla i matrycy, podczas gdy większość z nich nie jest pod ciśnieniem, powodując nierówności na dużej powierzchni przedmiotu obrabianego.

Niewyraźne linie krawędzi

Z obserwacji zewnętrznej części wynika, że linie krawędzi formowania są niewyraźne. Głównym powodem jest to, że stempel i matryca nie są mocno dociśnięte. Przyczyny niedokładnego docisku obejmują:

1) Ciśnienie prasy jest niewystarczające. Podczas procesu formowania maksymalny nacisk prasy jest mniejszy niż siła formowania przedmiotu obrabianego. Oznacza to, że stempel i matryca nie są ściśle dopasowane, a stempel nie może kontynuować ruchu w dół, co prowadzi do niewyraźnych linii krawędzi.

2) Błędy produkcyjne i montażowe wkładek stempla i matrycy powodują nierówne rzeczywiste szczeliny stempla i matrycy. Nacisk prasy jest w całości zużywany w lokalnych obszarach, w których szczelina stempla i matrycy jest mniejsza. Część przedmiotu obrabianego w tym obszarze jest cienka, podczas gdy większość stempla i matrycy nie jest mocno dociskana, co powoduje niewyraźne linie krawędzi.

3) Słabe prowadzenie prasy i słaba równoległość prasy mogą spowodować, że stempel i matryca nie będą mocno dociskać, przez co linie krawędzi części będą niewyraźne.

Słaba sztywność

Głównymi przyczynami niskiej sztywności, oprócz słabej przetwarzalności części, są przede wszystkim zbyt mały opór posuwu uchwytu półfabrykatu i niewystarczające odkształcenie plastyczne materiału.

Zarysowania powierzchni

Przyczyny zarysowań powierzchni obejmują:

1) Zaokrąglenie matrycy nie jest wystarczająco gładkie, co powoduje zarysowanie materiału podczas procesu formowania i może powodować przyleganie materiału do matrycy, tworząc rysy.

2) Brud wpada do matrycy lub olej smarujący nie jest czysty, co powoduje zarysowanie powierzchni części.

3) Gdy matryca formująca składa się z kilku wkładek, wkładki nie są dobrze połączone w miejscu łączenia, powodując zarysowania.