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常见的4.7冲裁件缺陷及防范措施

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:冲裁件常见的缺陷主要有毛刺大、制件表面挠曲等,产生的原因既可能是冲裁材料方面,也可能是冲裁模调试或模具方面,还可能是操作者的操作疏忽等。解决方案必须在仔细分析缺陷产生原因的基础上有针对性地采取措施。图4-16 冲裁凸模与凹模的刃磨冲裁加工中,操作人员应经常检查刃口的锋利程度。为保证刃口的锋利,在制定冷冲压工艺方案时,应规定冲模在冲裁一定数量的工件后应刃磨一次,以保证冲压件质量的稳定性及冲模寿命。

常见的4.7冲裁件缺陷及防范措施

冲裁件常见的缺陷主要有毛刺大、制件表面挠曲等,产生的原因既可能是冲裁材料方面,也可能是冲裁模调试或模具方面,还可能是操作者的操作疏忽等。解决方案必须在仔细分析缺陷产生原因的基础上有针对性地采取措施。

1.冲裁断面毛刺大

在冲裁加工中,冲裁件断面产生不同程度的毛刺是不可避免的,但毛刺太大影响制件的使用是不允许的。若工件有较大的毛刺,可以通过后处理的方法去除,最常用的方法就是进行滚光处理,对较大冲裁件的毛刺则可采用钳工锉削法去除。一般来说,毛刺的产生情形及修理措施如下:

1)当产生冲孔件孔边毛刺大、冲孔废料圆角带的圆角增大而形成大塌角的情形时,表明凹模刃口变钝了,即凹模刃口带有圆角,于是在冲孔废料和凹模圆角处产生较大的拉伸变形,形成大圆角(塌角),此时需重磨凹模刃口使之锋利,如图4-14所示。

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图4-14 冲裁凹模的刃磨

2)当落料件上产生较大的毛刺,而板料余料圆角处产生大圆角的情形时,表明凸模刃口变钝,凸模有圆角,于是在板料(凸模一侧)上产生大圆角的拉伸变形,形成大圆角(即较大塌角),此时需重磨凸模刃口使之锋利,如图4-15所示。

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图4-15 冲裁凸模的刃磨

3)当落料件、板料余料或冲孔件、冲孔废料上都产生大毛刺和塌角时,表明冲裁凸模和凹模刃口都变钝了,需重磨凸、凹模刃口使之锋利,如图4-16所示。

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图4-16 冲裁凸模与凹模的刃磨

冲裁加工中,操作人员应经常检查刃口的锋利程度。判断凸、凹模刃口是否变钝可采用以下的方法检查:

1)用手指在刃口上轻轻摸一摸,是否有锋利的感觉,如果觉得有打滑或不刺手及感到高低不平时,就表明刃口已经变钝,必须卸下进行刃磨。

2)用手指甲在刃口上轻轻擦一下,如果指甲能被刮削一层,说明刃口是锋利的,可以继续使用,否则应拆下刃磨。

3)在垂直于刃口尖边的方向上用放大镜看刃口是否有发亮的地方,如果有反光及发亮现象,表明刃口已经变钝,应进行刃磨。如果刃口锋利,则在垂直方向上只能看到一条又细又黑的线条。

若刃口不太锋利,可按以下方法进行临时性修理:首先把冲模压力机上拆下(若操作方便,也可不拆卸,直接在压力机上进行),用细油石加些煤油直接放在研磨面上,细心地对工作刃口或其他受损部位进行手工研磨,研磨时应注意使油石沿一个方向来回运作,不可随意改变方向,直到把刃口磨得光滑锋利为止。

为保证刃口的锋利,在制定冷冲压工艺方案时,应规定冲模在冲裁一定数量的工件后应刃磨一次,以保证冲压件质量的稳定性及冲模寿命。

2.冲裁断面粗糙

冲裁加工的断面由圆角带、光亮带、断裂带和毛刺4部分组成。若断面粗糙,就会影响到制件的使用和精度,因此在冲压时应给予充分的注意和重视。冲裁断面粗糙的类型主要有以下几种:

(1)断裂面不直 冲裁断面有明显斜角、粗糙、裂纹和凹坑,圆角处的圆角增大并出现较高的拉断毛刺,如图4-17所示。这是由于凸、凹模间隙过大,刃口处裂纹不重合而强行撕裂或由于使用的板料塑性较差而造成的。这时,必须更换凸模或凹模,调整其间隙在合理范围内,并且要采用塑性较好的板料冲压。(www.xing528.com)

(2)断面有裂口 冲裁时,若冲裁断面带有裂口和较大毛刺的双层光亮断面,在工件上部就会形成齿状毛刺,如图4-18所示,这是由于凸、凹模间隙过小,刃口处裂纹不重合造成的。其修整办法可用研修或成形磨削修磨凸模或凹模中的一件,以放大间隙,减少裂口与毛刺的产生。

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图4-17 断裂面不直

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图4-18 断面有裂口

(3)断面圆角过大 冲裁时,若冲件断面圆角过大,如图4-19所示,这是由于凸、凹模之间间隙过大且刃口长期使用磨损变钝引起的。其解决方案是重新更换凸模并与凹模匹配间隙,使其在最小的合理间隙值范围内,同时对凹模刃口进行刃磨,使其变得锋利再继续使用。

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图4-19 断面圆角过大

3.冲件挠曲

冲裁时,若冲件不平整形成凹形圆弧面,则表明冲件产生了挠曲变形。这是由于板料冲裁是一个复杂的受力过程,板料在与凸、凹模刚接触的瞬间首先要拉深、弯曲,然后剪断、撕裂。整个冲裁过程,板料除了受垂直方向的冲裁力外,还会受到拉、弯、挤压力的作用,这些力使冲件表面不平产生挠曲。影响工件挠曲的因素有如下很多方面:

(1)凸、凹模间隙的影响 当凸、凹模间隙过大时,冲裁过程中制件的拉深、弯曲力变大,易产生挠曲。改善的办法主要有:在冲裁时用凸模和压料板(或顶出器)将制件紧紧地压住,或用凹模面和退料板将搭边部位紧紧压住,以及保持锋利的刃口;当间隙过小时,材料冲裁时受到的挤压力部分变大。这都会使工件产生较大的挠曲。

(2)凸、凹模形状的影响 当凸、凹模刃口不锋利时,则制件的拉深、弯曲力变大,也会使工件产生较大的挠曲。此外,凹模刃口部位的反锥面,使制件在通过尺寸小的部位时,外周向中心压缩,也会引起工件的挠曲,如图4-20所示。

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图4-20 凹模反锥面引起的挠曲

a)圆周挠曲 b)整体挠曲

(3)卸料板与凸模间隙的影响 当冲裁模使用较长时间后,由于长期磨损,卸料板与凸模间的间隙加大,致使在卸料时易使制品或废料带入卸料孔中,使制品发生翘曲变形。

排除可以从以下方面进行:重新调整卸料板与凸模的间隙使之配合适当,一般应修整为H7/h6的配合形式。在冲裁厚度为0.3mm以下的有色金属工件如铝板或硬纸板时,可采用橡胶板作为卸料板,假如用钢板做卸料板,则易使工件拉入间隙中,造成表面弯曲变形,影响产品质量。

(4)工件形状的影响 当工件形状复杂时,工件周围的剪切力就会不均匀,因此产生了由周围向中心的力,使工件出现挠曲。在冲制接近板厚的细长孔时,制件的挠曲集中在两端,使其不能成为平面。解决这类挠曲的办法,首先是考虑冲裁力合理、均匀地分布,这样可以防止挠曲的产生;此外,增大压料力,用较强的弹簧、橡胶等,通过压料板、顶料器等将板料压紧,也能得到良好的效果。

(5)材料内部应力的影响 作为工件原料的板料或卷料,在轧制、卷绕时所产生的内部应力使其本身存在一定的挠曲,而在冲压成工件时,随着应力的破坏,就会转移到材料的表面,从而增加工件的挠曲程度。要消除这类挠曲,应在冲裁前消除材料的内应力,可以通过校平或热处理退火等方法进行,也可以在冲裁加工后进行校平或热处理退火等方法来校正。

(6)油、空气的影响 冲裁过程中,凸模、凹模与工件之间,或工件与工件之间,若有油、空气不能及时排出而压迫工件时,工件会产生挠曲。特别是对薄料、软材料更为明显。因此,在冲裁过程中如需加润滑油时,应尽可能均匀地涂油,或者在模具的结构中开设油、气的排出孔,从而消除这类挠曲现象。此外,制件和冲模之间有杂物也易使工件产生挠曲。因此,应注意在模具以及板料的工作表面清除脏物。

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