凸缘折皱

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凸缘折皱

凸缘折皱是产生于制品凸缘上的折皱，主要是由凸缘切向应力引起的压缩变形，造成材料纵向弯曲。     图1表示在进行方筒拉深时，凸缘折皱和破裂与防皱压边力的关系。图中（a）表示压边力低，凸缘会产生较多的折皱。拉深深度偏深时，角部的侧壁会发生壁折皱。当rd小时，角部圆角半径（rcp）不能控制材料，折皱就作为拉深筋的功能，在rcp部位发生破裂。     图中（b）与（a）相反，压边力偏大，虽然不会产生凸缘面折皱，但rcp部或rcd部总有一处会发生破裂。虽然浅拉深时不明显，但在深拉深时，在角部凸缘部位，会明显地出现光亮部位。

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file:///G:/BYD/模具相关技术文件/拉深件缺陷及消除/纵弯曲折皱/凸缘折皱.files/3.20cd.jpg 图1  凸缘折皱和破裂与压边力的关系

图中（c）表示在深拉深时，由于压边圈平面接触不良而引起破裂。当进行深拉深时，由于压缩凸缘的原因，使角部的板厚增加。如果把压边圈板研磨后进行拉深，在发亮的部位往往会抑制材料的流动，压缩应力就向直边部移动，同时，板厚增加，直边部位的凸缘也会发生折皱。     拐角处产生的折皱由于出现加工硬化，在rcd部不能控制材料流入，rcd部位就产生破裂。     图中（d）表示接触状态和压边力都好的状态。凸缘部完全没有折皱，也没有破裂。为了能拉深出这类精良制品，其标准是拐角部位凸缘面只是单侧个别地方发亮，如果两面都发亮，就有破裂的危险。     为了成形没有折皱和破裂的制品，观察冲撞痕线的形状也可以作为分析缺陷原因的重要手段。特别是局部产生折皱时，冲撞痕线都是混乱的。     在调查折皱发生的原因时，要仔细观察折皱发生的部位，形状和方向。同时，还不能忽略与制品的接触状态、冲撞痕线等等这些在制品上可能出现的变化，并根据这些因素，进行综合分析，找出其原因。     原因及消除方法     （1）制品形状。     ①  将制品深度降低。     制品深度太深，压缩凸缘部位的板厚会增厚，当达到某种极限，就会发生折皱，而折皱又会引起rcp部位破裂。消除碰撞印痕和改变制品形状，一般都可解决上述缺陷。 　　②  将角部R设计正确。     深制品用小角R拉深时，角部会发生折皱并引起破裂。如果角部R设计不合理，而拉深深度又要满足图纸要求，那么这种拉深就无法实现。     （2）冲压条件。     ①  提高压边力。     折皱在凸缘四周均匀产生时，应判断为压边力不足。另外，也有折皱和破裂混同发生的情况。方筒深拉深的要点，是首先绝对控制折皱的发生，然后再防止其破裂。     压边力偏低时（如图1（a）所示），折皱会在四周增高。逐渐提高压边力，就可消除折皱；其次，在角部的凸缘上找出光亮部分，变换一下折皱的形状和位置，即转变到图1（c）的状态。     如果达到这种状态，我们一方面消除碰撞印痕，另一方面，换成容易滑动的低粘度润滑油，这时再进行拉深，就不会产生破裂。这种情况下，应当用尽量小的rcp，rcd进行深拉深，如果这时发生破裂，最简单的办法就是增大rcd。但必须注意，rcd太大，往往会产生相反的效果。 　　②  调整缓冲销。     缓冲销的配置和销长相一致是非常重要的。发生于凸缘部的折皱集中于局部时，或者折皱与破裂同时发生时，需要对缓冲销进行检查。     但是，如果折皱的位置和形状随压力机行程变化时，与其说是缓冲销的原因，不如说是压边圈的刚性不足或导向不良等原因所造成。     缓冲销的配置，应尽量平均安装在凸模一侧。如果与冲垫销的位置配合不好，必须考虑采用两端缓冲或者将压边圈增厚以减小销的影响等措施。这个问题，对不锈钢板，厚钢板等进行冲压加工时非常重要。 　　③  压边圈平面处于良好配合状态。     拉深加工是通过凹模平面和压边圈来控制材料均匀流动，而且，板厚随冲压行程作相应变化，因此，必须通过研磨使其适应这种变化。     浅拉深时，由于板厚的变化量小，对圆筒和方筒的拉深凹模面和压边圈平面只要磨平就行，所以研磨并没有问题。然而，当进行深拉深时，板厚的变化很大，所以必须与模具进行很好地配合。 　　④  修正上、下模的平行度。     进行试拉深时，在凹模面涂上红丹粉进行空拉深，我们就可立刻看到红丹粉偏压在那一方，然后根据下列情况，考虑发生的原因。     a  缓冲销调整不良；     b  模具加工不良；     c  装配不好；     d  模具刚性不足；     e  导向板安装不良；     f  压力机精度不好。     根据经验，如果能对压力机进行定期检查并能保证其精度的话，那么，很多场合是由于模具的刚性不足所造成的。即使采用试模机进行调整，由于加压力小，模具刚性不足的问题不会明显暴露出来，试拉深时，试模压力机加上实际载荷后，模具就会出现模具挠曲，完全改变其接触状态。 　　⑤  保证压力机的精度。     如果压力机的精度差，就会引起折皱并出现破裂。尤其在进行深拉深时，这种现象就更容易出现。因此，试模压力机需进行定期检查，以保证其精度。 　　⑥  检查加工油。     加工油的好坏，与折皱和破裂的产生有直接关系。将压力机条件固定下来，只改变加工油，如果产生折皱和破裂，就又变更加工油，这是一条成功的经验。     尤其在深拉深时，检查折皱和破裂以及压边力与加工油的关系，应能找到最佳的加工条件。 　　⑦  毛坯形状的选择。     毛坯形状，特别修边线外的形状，对于控制材料的移动是非常重要的。方形筒件拉深时，其成形性能受角部毛坯形状的影响，变化非常之大；异形制品拉深时，为了达到制品的表面精度和形状精度，采用将拉深成形转化成胀形的方法，这时，多半要求改变凸模曲线，并与毛坯形状互相配合，共同控制材料的流动。因此，在试模阶段，毛坯形状与模具的配合，是一项非常重要的工作。     （3）模具结构。     ①  压边圈刚性不足。     如果压边圈刚性不足，在拉深过程中，压边圈会产生局部挠曲而造成凸缘折皱。消除由于压边圈刚性不足而引起的折皱是一项非常困难的工作，即使提高压边力，一般情况下也无法消除折皱，用加衬套的缓冲销（便于修磨），虽然可以消除一个地方的折皱，但另一个地方又会发生折皱。     即使用好材料来提高压边圈的刚性，也基本上没有效果，因此，如果确定为刚性不足，只有重新制作模具。 　　②  提高模具的耐磨损性能。     虽然模具在试验阶段没有问题，但在批量生产阶段就会开始磨损，先是在压边圈或者凹模面出现折皱状的凹凸，在制品凸缘上也会出现这类痕迹，并逐渐加深。     作为应急措施，是立即进行研磨，去除折皱状凹凸；另外，为了延长一次修磨后的使用周期，应针对磨损采取相应的措施。     a  将拉深模凹模平面作成镶环形式。     b  对镶环、压边圈进行镀硬铬，或其他表面硬化处理（如丰田扩散法即TD法）等等。     c  使用铸钢铸件时，通过火焰淬火进行表面硬化处理。     （4）拉深材料。     ①  增加板材厚度。 　　②  选择板厚误差小的材料。 　　③  更换成屈服点低的材料。