A. 拉延工藝中容易出現的問題有什麼、什麼、什麼
拉延工藝中容易出現的問題有:
1、起皺:一般壓延力不夠。
2、開裂:壓延力不夠起皺後開裂及材料抗拉強度不夠。
汽車覆蓋件的拉延 ,汽車覆蓋件與一般沖壓件相比,具有材料薄,形狀復雜,多為空間曲面,結構尺寸大和表面質量要求高等特點。 在汽車覆蓋件中,形狀簡單、深度淺的覆蓋件一般採用單動壓力機來成型;形狀復雜、深度深的覆蓋件必須採用雙動壓力機成型。
這是因為單動壓力機的壓料力是靠機床下面的油缸或氣墊獲得的,油缸(或氣墊)的壓力和行程都比雙動壓力機小得多,它不能提供較大壓料力和大行程的復雜深拉延件所需的成型力。
筒壁危險斷面的拉裂:
通過對拉深過程的應力應變分析,可近似認為筒壁部分受單向拉應力作用。變形開始時,凹模口處的胚料變薄最大,靠近凹模圓角的材料拉深開始包向凸模圓角時,沿凸模圓角發生彎曲及脹形變形,使其厚度繼續變薄。
在凸模圓角於直壁交界處形成了拉深件第一個厚度極小值;而凹模圓角發生反復彎曲後再度減薄形成拉深件厚度的第二個極小值。
當拉深力過大,筒壁材料的應力達到抗拉強度極限時,筒壁將被拉裂。由於在筒壁部分與底部圓角部分的交界面附近材料的厚度最薄、硬度最低,因而該處是發生拉裂的危險斷面。拉深件的拉裂一般都發生在危險斷面。
防止拉裂,一方面要通過改善材料的力學性能,提高筒壁抗拉強度;另一方面通過正確制定拉深工藝和設計模具,降低筒壁所受拉應力
B. 如何解決2738材質模具鋼鍛造表面裂紋
您好!是什麼方向的裂紋呢?
⑴縱向裂紋
裂紋呈軸向,形狀細而長。當模具完全淬透即無心淬火時,心部轉變為比熱容最大的淬火馬氏體,產生的切向拉應力,模具鋼的含碳量愈高,產生的切向拉應力愈大,當拉應力大於該鋼強度極限時導致縱向裂紋形成,以下因素又加劇了縱向裂紋的產生。
①鋼中含有較多S、P、Pb、Sn、As等低熔點有害雜質,鋼錠軋制時沿軋制方向呈縱向嚴重偏析分析分布,易產生應力集中形成縱向淬火裂紋,或原材料隱枯軋制後快冷形成的縱向裂紋未加工掉保留在產品中,導致最終淬火裂紋擴大形成縱向裂紋。
②模具尺寸在鋼的淬裂敏感尺寸范圍內(碳工具鋼淬裂危險尺寸為8~15mm,中低合金鋼危險尺寸為25~40mm)或選擇的淬火冷卻卻介質大大超過該鋼的臨界淬火冷卻速度時均易形成縱向裂紋。
預防措施:
①對原材料入庫進行嚴格檢查,對有害雜質含量超標鋼材不投產;
②盡量選用真空冶煉、爐外精煉或電渣重熔模具鋼材;
③改進熱處理工藝,採用真空加熱,保護氣氛加熱和充分脫氧鹽浴爐加熱及胡攜激分級淬火、等溫淬火;
④變無心淬火為有心淬火,即不完全淬透,獲得強韌性的下貝氏體組織等措施,大幅度降低拉應力,能有效避免模具縱向開裂和淬火畸變。
⑵橫向裂紋
裂紋特徵是垂直於軸向的,未淬透模具,在淬硬區與未淬硬區過渡部分存在大的拉應力峰值,大型模具快速冷卻時也易形成大的拉應力峰值,因形成的軸向應力大於切向應力,導致產生橫向裂紋,鍛造模塊中S、Pb、Sn、As等低熔點有害雜質的橫向偏析或模塊存在橫向顯微裂紋,淬火後經擴展形成橫向裂紋。
預防措施:
①模塊應合理鍛造,原材料長度與直徑之比即鍛造比最好選在2~3之間,鍛造採用雙十字形變向鍛造,經五鐓五拔多火鍛造,使鋼中碳化物和雜質呈細小均勻分布於鋼基體,鍛造纖維組織圍繞型腔無定向分布,大幅度提高模塊橫向力學性能,減少和消除應力源。
②選擇理想的冷卻速度和冷卻介質,在鋼的Ms店以上快冷,大於該鋼臨界淬火冷卻速度,鋼中過冷奧氏體產生的應力為熱應力,表層為壓應力,內層為張應力,相互抵消,有效防止熱應力裂紋形成,在鋼的Ms~Mf之間緩冷,大幅度降低淬火馬氏體時的組織應力。當鋼中熱應力與相應應力總和為正(張應力)時,則易淬裂,為負時,則不易淬裂。充分利用熱應力,降低相變應力,控制應力總和為負,能有效避免橫向淬火裂紋發生。CL-1有機淬火介質是較理想淬火劑,同時可減少和避免淬火模具畸變,還可控制硬化層合理分布。調整CL-1淬火劑不同濃度配比,可得到不同冷卻速度,獲得所需硬化層分布,滿足不同模具鋼需求。
⑶弧狀裂紋
常發生在模具稜角、缺口、孔穴、凹模接線切邊等形狀突變處。這是因為淬火時稜角處產生的應力是平滑表面平均應力的10倍。
①鋼中含碳量和合金元素含量愈高,鋼Ms點愈低,Ms點降低2℃,則淬裂傾向增加1.2倍,Ms點降低8℃。淬裂傾向則增加8倍。
②鋼中不同組織轉變和相同組織轉變不同時性,由於不同組織比熱容差,造成巨大組織應力,導致組織交界處形成弧狀裂紋;
③淬火後未及時回火,或回火不充分,鋼中殘余奧氏體未充分轉變,保留在使用狀態中,促進應力重新分布,或模具工作時殘余奧氏體發生馬氏體相變產生新的內應力,當綜合應力大於該鋼強度極限時便形成弧狀裂紋。
④具有第二類回火脆性鋼,淬火後高溫回火緩冷,導致鋼中P、S等有害雜質化褲襪合物沿晶界析出,大大降低晶界結合力和韌性,增加脆性,工作時在外力作用下形成弧狀裂紋。
預防措施
①改進設計,盡量使形狀對稱,減少形狀突變,增加工藝孔與加強筋或採用組合裝配。
②圓角代直角及尖角銳邊,貫穿孔代盲孔,提高加工精度和降低表面粗糙度,減少應力集中源。對於無法表面直角、尖角銳邊、盲孔等處一般硬度要求不高,可用鐵絲、石棉繩、耐火泥等進行包紮或填塞,人為造成冷卻屏障,使之緩慢冷卻淬火,避免應力集中,防止淬火時弧狀裂紋形成。
③淬火模具鋼應及時回火,消除部分淬火內應力,防止淬火應力擴展。
④較長時間回火,提高模具斷裂韌性值。
⑤充分回火,得到穩定組織性能,多次回火使殘余奧氏體轉變充分和消除新的應力。
⑥合理回火,提高鋼件疲勞抗力和綜合力學性能;對於有第二類回火脆性模具鋼高溫回火後應快冷(水冷或油冷),可消除二類回火脆性,防止和避免淬火時弧狀形成。
⑷剝離裂紋
模具工作時在應力作用下,淬火硬化層一塊塊從鋼的集體中剝離。因模具表層組織和心部組織比熱容不同,淬火時表層形成軸向、切向淬火應力,徑向產生拉應力,並向內部突變,在應力急劇變化范圍較窄處產生剝離裂紋,常發生於經表層化學熱處理模具冷卻過程中,因表層化學改性與鋼的基體相變不同時性,引起內外層淬火馬氏體膨脹不同時進行,產生大的相變應力,導致化學處理滲層從基體組織中剝離。如火焰表面淬硬層、高頻表面淬硬層,滲碳層、碳氮共滲層、滲氮層、滲硼層、滲金屬層等。化學滲層淬火後不宜快速回火,尤其是300℃以下低溫回火快速加熱,會促使表層形成拉應力,而鋼材心部及過渡層形成壓縮應力,當拉應力大於壓縮應力時,導致化學滲層被拉裂剝離。
預防措施
①應使模具鋼材化學滲層濃度與硬度由表至內平緩降低,增強滲層與基體結合力,滲後進行擴散處理能使化學滲層與基體過渡均勻。
②模具鋼材化學處理之前進行擴散退火、球化退火、調制處理、充分細化原始組織,能有效防止和避免剝離裂紋產生,確保產品質量。
C. 怎樣確定彎曲中凸凹模的間隙
一、彎曲的基本原理
(一) 彎曲工藝的概念及彎曲件
1. 彎曲工藝:是根據零件形狀的需要,通過模具和壓力機把毛坯彎成一定角度,一定形狀工件的沖壓工藝方法。
2. 彎曲成形工藝在工業生產中的應用:應用相當廣泛,如汽車上很多履蓋件,小汽車的櫃架構件,摩托車上把柄,腳支架,單車上的支架構件,把柄,小的如門扣,夾子(鐵夾)等。
(二)、彎曲的基本原理:以V形板料彎曲件的彎曲變形為例進行說明。其過程為:
1. 凸模運動接觸板料(毛坯)由於凸,凹模不同的接觸點力作用而產生彎短矩,在彎矩作用下發生彈性變形,產生彎曲。
2. 隨著凸模繼續下行,毛坯與凹模表面逐漸靠近接觸,使彎曲半徑及彎曲力臂均隨之減少,毛坯與凹模接觸點由凹模兩肩移到凹模兩斜面上。(塑變開始階段)。
3. 隨著凸模的繼續下行,毛坯兩端接觸凸模斜面開始彎曲。(回彎曲階段)。
4. 壓平階段,隨著凸凹模間的間隙不斷變小,板料在凸凹模間被壓平。
5. 校正階段,當行程終了,對板料進行校正,使其圓角直邊與凸模全部貼合而成所需的形狀。
(三) 、彎曲變形的特點:
彎曲變形的特點是:板料在彎曲變形區內的曲率發生變化,即彎曲半徑發生變化。
從彎曲斷面可劃分為三個區:拉伸區、壓縮區和中性層。
D. 沖壓成形工藝(1)
沖壓(pressing)是指通過沖模對板料施以外力,使其產生分離或變形的方法。沖壓可分為冷沖壓和熱沖壓成型,大部分在室溫下進行,因此又稱為冷沖壓。熱沖壓是為了輕量化發展,得到超高強度的鋼零件的工藝。熱沖壓成形的工藝流程包括快速冷卻,一般為-40~100℃/s,並選擇硼合金鋼作為材料,因為微量的硼可以有效提升鋼的淬透性。
沖壓具有多種特點。首先,可以沖出形狀復雜的零件,且廢料較少。其次,產品精度高,表面光潔,互換性好。再者,零件質量輕、強度和剛度較高。此外,操作簡單,便於機械化和自動化,生產率高,故零件成本低。
沖壓成形基本工序包括分離工序和變形工序。分離工序使坯料的一部分與另一部分沿一定的輪廓線相互分離。這包括落料與沖孔(統稱沖裁),使坯料按封閉的輪廓分離;修整(shaving)和切斷(shearing);彎曲(bending);拉深(drawing);翻邊;起伏;脹形;旋壓等。
在彎曲工序中,板料的一部分相對於另一部分彎曲成一定角度。彎曲質量的問題包括彎裂和回彈。彎裂主要發生在板料外側,由拉應力過大引起,可通過限制彎曲件的彎曲半徑,使 r > rmin,以及彎曲線盡可能與纖維方向垂直來防止。回彈可通過模具角度略小於工件角度來解決。
拉深工序把平板毛坯變為開口的空心工件。容易出現的質量問題包括拉裂和起皺。拉裂原因是毛坯被強制拉入凹模時,拉應力超過了材料本身的強度極限;起皺原因則是毛坯邊緣受壓應力過大。解決這些問題的方法是控制毛坯與工件的相對尺寸,以及採用合適的拉深系數m。
沖壓的凸模與凹模間隙需要根據不同工序進行調整。沖裁時間隙小於板料厚度,而拉深時間隙則需要大於板料厚度,以保證模具具有足夠的壽命和零件質量。沖裁和拉深的工藝流程和特點也有所不同。
以汽車消音器零件為例,沖壓工序在生產中應用廣泛。通過合理的沖壓工藝,可以確保零件的高質量和高效率生產,滿足汽車工業對輕量化、高強度零件的需求。