拉深缺陷及解决措施3

图7由rp引起的冲撞痕线 图8由拉深筋引起的冲撞痕线消除方法从制品上完全消除冲撞痕线的方法：成形异形制品时，需要改变凹模平面形状，凸模轮廓、凸模形状而进行引伸，以达到与使用拉深筋同样的效果。如果允许反面有冲撞痕线，可用拉深筋控制材料只从反面流入。要使冲撞痕线在制品形状之外，可将拉深筋的位置向外移。增加工序。例如，对方形筒拉深时，首先不用拉深筋进行拉深，在下一道工序时，在制品形状外安装拉深筋，能完全控制材料的流入，并增加拉深深度，去除回弹瘪陷。拉深拱面形时，将压边圈作成反锥形以代替拉深筋。反锥的角度为6〜8度。将产生的冲撞痕线尽可能变浅。将拉深筋半径(R)尽可能增大°(R/tN3〜5)对拉深筋进行精加工。给拉深筋镀硬铬。用精整，反拉深等工艺，进行变薄拉深。成形过程中发生的冲撞痕线。成形过程中，由于侧壁部拉力的急骤变化会产生这种冲撞痕线。例如，坯料越过拉深筋顶部后拉力急骤下降，或者，凸缘延伸加工时，成形过程中由于切口或工艺孔、拉力急骤减少，都可能产生冲撞痕线。消除方法由于毛坯尺寸小，在成形结束前毛坯就脱离拉深筋，造成上述缺陷时，或者将拉深筋的位置移向内侧，或者增大毛坯尺寸。由于修整线以外部分拉伸破裂，壁部拉力急骤减少而产生冲撞痕线时，应采取防破裂措施。为了防止凸缘延伸部分破裂，可用切口或冲工艺孔的办法，但由此造成拉力减少而发生冲撞痕线。通过切口和拉深筋并用，尽量避免拉力急骤减少，从而达到防止冲撞痕线的产生。有冲撞痕线的地方，通过精整等方法使之拉伸、变浅。线偏移线偏移是指成形初期或过程中发生的棱线偏移，如果能模糊地看到制品的凸起部或棱线的R（半径）有大的偏移，或者能看到两根棱线，都称为线偏移。外观很重要的制品，如发生折线、冲撞痕线、或者线偏移，都会影响表面质量。尤其是发生线偏移时，在修整阶段难以消除，故在模具设计阶段，就应采取防止发生线偏移的措施，这一点非常重要。产生线偏移的原因，大致分为四种情况。根据原因不同，又分为生产过程中大量出现的线偏移和偶尔发生的线偏移。后一种情况，线偏移严重程度不同，方向也不一致。另外，制品上有多根棱线时，一般线偏移多集中于某一根棱线上。即使只有一根棱线，也会出现部分线偏移或部分线偏移的方向改变，再者，如线偏移发生在两侧，则表明上述两种情况均有。因此，在采取措施时，必须从成形开始到结束，分几个阶段对材料的变化进行仔细检查，以便采取相应措施。（1）成形初期，由于材料又一次移动而产生的线偏移（图1）。压边圈板面与压延方向成倾斜配置时，凹模与压边圈碰撞后的瞬间位置为cab，凹模继续下降，当达到c'ab'的位置时，由于ab>ab'，棱线a点就移动到a‘点，因而产生线偏移。图1成形初期由于材料又一次移动而发生的线偏移消除方法主要应在模具设计阶段消除线偏移发生的因素。如有可能，将凹模平面改变为b'ac'。其次，消极的方法是将棱线R增大使线偏移不易看清。如果允许，可增大到8—10t，同时，为了消除棱线的滑动擦伤，要认真研磨模具棱线并镀硬铬。将毛坯进行预弯曲。（2） 由拉力差引起的线偏移。在成形过程中，由于拉深筋和压边圈的接触状态不良，造成某一部分起的作用太大。其次是由于毛坯形状、成形形状等方面的原因，破坏了材料流入的平衡，棱线发生整体或局部偏移，而形成线偏移。消除方法由拉伸引起的不平衡原因是多种多样的，重要的是要正确找出原因。如在试模时发生线偏移，将成形过程中各阶段的制品取出并加以观察比较。要详细观察、检查由拉深筋引起的冲撞痕线的移动状况；毛坯形状的外形变化状况；由于凹模圆角半径（rd）部位引起的冲撞痕线变化及凸模形状变化。线偏移发生时检查模具是否有碰撞或者是否由于间隙不当而有发亮等状况。一般来说，原因是多方面的。因此，要找到并判断出影响最大的因素，以便采取措施。另外，观察线偏移的变化，采取使材料流入均匀的措施。使压边力均匀。将凹模平面涂上红丹粉，检查模具的接触状态，然后消除发生强烈碰撞的部位。通过拉深筋调整拉伸力。拉伸力太大时，或更换位深筋或调整拉深筋的凸起部位。如果拉伸只需稍加调整时，只要将拉深筋顶部的R修大，并要认真研磨；另外，如果只须局部调整拉伸力时，则在局部采取上述方法予以调整。改变毛坯形状。改变毛坯形状，调整材料流入状况。改变并调整凹模圆角半径（rd）。如果要降低拉伸力，可将rd增大；如果要局部调整材料流入量，可改变该部位的rd；如果想拉伸力全部减小一点，可沿着材料的移动方向对rd进行仔细研磨。通过加工油进行调整。通过改变加工油的种类，涂敷量，涂敷位置来调整拉伸力。试模时虽然能利用加工油调整拉伸力，但由于在批量生产时实际上不可能应用，所以，必须尽可能减少加工油对模具配合的影响。增大棱线圆角半径R。增大线偏移部位的棱线圆角半径R。切口的时间调整。切口的瞬时，拉伸的均衡受到影响。往往发生冲撞痕线或者线偏移。可通过调整切口时间，或安装弱拉深筋，避免拉伸力激烈变化。分工序进行。如果线偏移用其他办法都不能消除时，可分成几道工序进行精整，对棱线进行改造。（3） 由材料的延伸量之差引起的线偏移。图2是由材料延伸量之差产生线偏移的示意图。在成形过程中，材料从压边圈通过凹模圆角半径（rd）流入，形成与凸模形状相同的制品，同时，材料自身由压边圈引起的拉伸力，还会使材料本身相应延伸。这时，就象图2所示的那样，abVac，而且相差太大，这时，即使从压边圈流入的材料是均匀的，但由于ac部和ab部引伸量不同，材料会从a向a‘方向移动，产生线偏移。图1和图2相比，线偏移的方向相反。虽然制品形状和模具结构不同，但在成形过程中，线偏移往往同时发生于棱线两侧。图2由材料延伸量之差而引起的线偏移消除方法基本上应在设计阶段便要预测到线偏移的发生，并采取相应措施。其方法是，或改变凸模轮廓，或设计工艺余料，或改变压延方向等来减少ac和ab之差。另外，ac面内有大孔时，为了达到拉伸力平衡，往往在冲裁部位以内设计工艺余量。限制c面材料的流入，方法同前。消极的方法是增大棱线圆角半径R，使之棱线变模糊。由于形状复杂而引起的线偏移。制品形状如有很多凸凹形状起伏，在成形过程中，材料相对于棱线移动的倾向加剧。发生线偏移的情况往往很复杂。但一般可考虑是延伸量之差的原因，成形过程中，它会使制品同时在多处发生线偏移。消除方法基本方法是在成形过程中调整各部分材料的流入，并在修整线外的余量和成形方向上想办法，以达到成形形状的平衡。消极的方法是，为了使线偏移弄模糊，可增大棱线圆角半径R。必须进行切口时，时间应适时，并避免拉伸力急骤变化。扭曲象托盘那样的浅方筒拉深件，或者比较简单的胀形加工制品，会象图1所示那样，产生以对角线为轴的扭曲，凸缘面如不增加正压力就不可能平整。另外，方向性强的材料，往往也会在浅圆筒制品上发生扭曲。产生原因是成形中板内的残余应力不均匀，以及成形后的弹性变形使整个制品产生形状变化。图1扭曲消除方法主要应从制品形状和模具结构两方面考虑，使成形过程中不发生或尽可能少发生残余应力。对已经产生的扭曲要具体分析：如果是拉伸应力引起的，只要对扭曲部分进行压缩就能消除，如果是由压缩应力引起的，只要对扭曲部分进行拉伸就能消除。（1） 由制品形状引起的扭曲。用矩形板拉深非常浅的方形筒，对凸缘进行修整时，会发生扭曲。这是由于直边部和角部应力分布鞋不一致产生的，因此必须有精整工序。但对带有凸缘的制品精整时，即使对凸缘强压，扭曲也几乎不能消除。无论是否带有凸缘，只要角部受拉伸，就会发生扭曲，因此，精整时只要强压四个角部，就基本上能消除扭曲现象。（2） 压边圈接触不良。浅拉深时，如果压边圈板面接触不良，会造成局部拉伸引起的扭曲。因此，要认真观察制品，找出接触不良的部位，然后对该部位进行修整。（3） 凹模圆角半径（rd）不均匀。rd不均匀会产生扭曲:因此要加以修整。（4） 间隙不均匀。间隙不均匀时，变薄部位因受拉伸而发生扭曲，因此，应加以修整。（5） 缓冲销的位置不均匀或长度不一致。缓冲销位置不均匀或长度不一致会使某一部位发生强烈碰撞，由于只在碰撞部位受到拉伸，所以引起扭曲，故应予以修整。（6） 加工油种类及涂敷部位不合适。对浅方形筒拉深时，只在四个角涂上薄薄一层低粘度加工油，材料流入条件就会

变好。变好。返回模子印痕图1模子印痕 图2模子印痕如图1,2所示，由于模具加工不好，制品表面出现的印痕，称为模子印痕。有代表性的有下面五种情况。凸模面有沉头螺栓、铆螺栓、顶出销孔等时，由于施加压力而产生圆形印痕。铸造孔由于施加压力，而出现线状印痕。排气孔的位置和形状不好，制品出现圆形划痕。使用拼块凸模和凹模时，拼合线在制品上造成印痕。使用凹模镶环时，由镶环外径造成的印痕。消除方法要将沉孔修平整。另外，如果紧固不紧，螺栓周围部分就下沉，而螺栓头会压印在制品上。因此，必须在制品外（主要是切除部分）进行固定。当凸模铸造孔边线和缓冲垫的让料槽边线一致时，容易发生上述缺陷。因此，应把它们错开20〜25mm，并做成圆角，就能防止。如排气孔太大，在胀形处就容易发生模子印痕。气孔一般设计成4—6mm，使其能滞留很多气体。拼块模的接缝会发生模子印痕，因此，必须使接缝紧密。调整并修正凹模镶环和卸料板之间的配合状态。返回凹陷

如图1所示，当对大曲面制品的顶部施加正压力时，会产生部分瘪陷，但去掉该正压力后又回复到原来形状；或者去掉压力后不回复而照样瘪陷，但从里面施加压力后又回复成原样。象这类对顶部施加小正压力产生的缺陷，称之为凹陷。其原因是：用刚性低的材料成形曲率半径大的形状时，由于材料张力刚性不足产生凹陷。因此，这是材料性能不好引起的表面精度不良。消除凹陷方法从下面几方面考虑。凹陷是被成形件的弹性回复问题。凹陷的大小由板厚和形状决定。成形性好，屈服点低，屈强比低的材料比较好，而与钢种关系不大。然而，如果制品形状复杂，则张力刚性和钢种之间关系密切。当有“收缩”和“垂驰”时，表示这一部分的张力刚性很低。作为定量表示张力刚性有关问题的方法，是对曲面施加法向力（W），并测量对应的变形量（8），求出图2所示的W-5曲线。张力刚性用该曲线的斜度（0）、跳移点负荷、跳移变形量及某个特定负荷（例如3kg时）的变形量等定量表示。图1凹陷3图1凹陷3灿负荷 尘矜精（少变形需图2表示张力刚性的W—8曲线的一般形状消除方法（1）制品形状。将曲率半径减小。大曲面制品，或多或少都会发生凹陷。一般而言，这与张力刚性和形状有关。主要措施是减小曲率半径，这时，跳移负荷增大，刚性增高；但如果形状复杂，周围支承条件也不是简单支承时，这时只从形状上就难以判断。然而，即使用拉深和胀形加工成形形状，由于整体弹性回复变形，曲率半径变大，多数情况张力刚性会下降；如果将“收缩”和“垂驰”的问题也包括在内，想要提高张力刚性时，必须预先估计弹性回复变形量，使曲率半径减小。增加板材厚度。张力刚性一般为板厚的三次方。如果将法向力和曲率半径固定，增加板厚，变形量就会渐渐减少。因此，当不允许形状变化时，增加板厚，凹陷就一定会减少。冲压条件。采用拉深胀形法。凹陷由于是张力刚性不足引起的弹性回复问题，就加工方法而言，拉伸要均衡，有必要将拉深加工改在修整线外。从前，是将毛坯尺寸增大来进行拉伸成形的，近来，为了提高材料利用率，改为采用拉深筋或多次拉深法。提高模具刚性。在成形过程中，模具刚性不足，特别是压边圈刚性不足时，即使增加压边力，由于压边圈产生翘曲，使引伸力不够。因此，设计时必须充分注意模具的刚性。模面配合状态好。模面的配合状态好非常重要，将其分为压边圈板面的配合状态和凸模表面的配合状态，其中，凸模表面的配合状态尤其重要。用200号砂纸轻轻打磨成形后的制品，这时高的地方有砂纸擦伤的痕迹，而低的地方却没有，这样，配合状态也就一目了然了。要创造全面而均衡的配合状态，就要花时间用砂轮对压边圈板面或凸模面进行认真打磨，将表面打磨成象镜面那样，拉伸条件就会变好，同时，还要达到全面而均衡的胀形。配合状态好，弹性回复变形也就会减少，张力刚性提高。返回翘曲翘曲是由板厚内的应力一一应变分布不均匀产生的。成形的材料通过rd进入侧壁部时，在被成形的侧壁部产生的弯曲，称为翘曲。如图1所示。消除方法不用压板弯曲带凸缘制品时，凸缘在行程最后阶段压出。如果rd大，就可能成形。如果rd小，首先用大rd进行粗弯曲。然后增加一道精整工序。由于用厚板产生的翘曲很大，所以先弯曲凸缘部，后进行内侧壁弯曲。使用薄板时，可用拉深筋或多次拉深增加张力，同时成形凸缘和侧壁。图1翘曲模具碰撞伤痕这是一件制品某部分发亮的现象。消除方法凸模表面发亮的地方是强烈碰撞的痕迹。可用砂轮打磨发亮部位予以消除。另外，如压花等棱线错乱并发亮，这是由于rp、rd之间交错，或者接触太紧所造成，需加修正。材料移动处发生的伤痕。例如，侧壁等某部分发亮，这是由于某部分间隙太小或精加工不良所致，应对照制品发亮部分来修整模具。另外，如果凸缘的一部分发亮，这是由于凹模平面的接触不良，可用砂轮打磨。返回麻点由于凹模平面带有异物，使制品表面出现凹凸不平的现象称为麻点。原因麻点发生的原因有下面几种：压力机附近的尘土落下后粘在模具或者材料上（环境原因）。窗边、通道附近的压力机，由于风或者汽车出入扬起的灰尘粘在模具和材料上（环境原因）。压力机附近的安全通道通过叉车时，由于排出的气体，使灰尘飞扬（环境原因）。使用铸模时，从气孔吸入铸砂或灰尘，成为产生麻点的原因（模具问题）。在坯料上涂加工油时，毛刷的毛脱落而沾在毛坯上；或者用滚筒涂油时，滚筒上掉下来的碎屑和油一起涂了上去（润滑问题）。清理毛坯时，由于清理不干净，残留下落料时的“须状物”（清扫问题）。聚氯乙烯薄膜破屑，表面处理钢板（镀铅锡钢板、镀锌钢板、镀锡钢板等）的减薄废屑，粘在模具内，使制品发生麻点（模具问题）。消除方法为了防止麻点，首先要求工作环境整洁；其次，应消除作业中的其他不良因素。用液体润滑剂洗净制品的方法尤其有效。返回真空变形和排气伤痕这是制品底部部分或全部与凸模形状不贴合而产生的印痕现象，严重时还会引起侧壁形状的完全改变。另外，气孔太大时，气孔部分有凹陷作为排气痕遗留下来，使制品质量变差。这种现象不仅与凸模面对排气孔的面积比或凹模内的体积与排气孔的体积比有关。当板厚与形面之比较薄时，或者使用软质材进行拉深时，另外，再加上成形速度，凸模面形状等的影响，就会发生上述缺陷，因此，必须综合判断这些项目来配置小孔。成形结束后，脱模产生的真空状态使制品产生拉伸变形，是造成这类缺陷的原因。另一种原因是加工油滞留在模具内使制品变形。图1小型模气孔实例 图2大型模气孔实例消除方法（1）气孔的配置。气孔可设计在拉深模的凸模、凹模或压边圈上。图1表示小型拉深模设计实例，图2是大型拉深模设计实例。将气孔设计在成形过程中空气滞留的地方。凸模一边的气孔由于易使制品变形，所以要选择在成形中排气没有障碍的地方。设在凹模或下模压料垫板上的气孔，一般不会引起变形。然而，象图3那样，

有凸形的部分，由于在成形过程中要考虑设计成局部性凸模，所以要尽可能避免设置气孔。象图2那样大型铸件结构的排气孔，为了避免落下的型砂被吸入排气孔而引起制品擦伤，排气孔离开侧壁距离应不小于30mm。另外，要在模具内表面涂漆。（2）气孔的形状和尺寸。气孔的孔径和数量，以一次行程吸排气量为依据，同时也要考虑行程速度。不使制品变形是适当配置孔径的基本要求。与材料接触部分的气孔，一般以圆形为好。气孔孔径尺寸，以不产生排气痕为界限，通常情况下，薄板成形的气孔直径为4—6mm。与凸模形面相比，板材薄而质软时，容易发生因真空而产生的变形。相应措施为：要象图4那样，在模具表面上用刮刀刮出一条排气沟与气孔相连，这样，变形就难产生。用铸造制造的上模设置气孔时，为了防止型砂吸入，要在气孔里插一根聚乙烯管，并高出底面。图3气孔配置要领图4软质薄板用气孔图3气孔配置要领图4软质薄板用气孔（3）设置通气沟。模具通气不能只依靠气孔，还必须从模具结构方面积极考虑。例如，凸模外形、压料板外形都应预先设计成与相领件有空隙，或设计连通模具的通气沟。（4） 调节加工油用量操作中当加工油超过需要量时，不仅不能提高成形性能，而且会在其他方面产生不良影响。当加工油滞留在模具内，往往使制品变形，因此，必须考虑通过气孔排油。（5） 将气孔兼作脱模器。加工薄形制品时，排气孔可兼作脱模器，往气孔送入压缩空气使制品脱模。返回表面粗糙冲压加工时，变形部分表面出现象桔子皮那样的凹凸状，就是表面粗糙。表面粗糙度达到十几微米以上时，一般要油漆2—4次才能复盖住，但是，油漆面的光洁度也不好，因此仍难弥补表面粗糙。从而，当产生表面粗糙时，或者喷上一层雾化油灰，或者根据情况需要，用打磨器将其去除。因此，对于表面粗糙问题，必须特别注意。原因及消除方法表面粗糙缺陷可分为冶金方面的原因及加工方面的原因。它们的特征是：前者引起的表面粗糙，发生在制品的整个表面；而后者引起的表面粗糙，发生在加工超限的地方，也就是说，是局部发生。（1） 冶金方面的原因及消除方法。一般人认为，表面粗糙与材料的晶粒大小有密切关系。对压延材料进行退火处理，可改变晶粒的大小。一般情况下，结晶温度越高，压延率越小，而处理时间越长，晶粒越大。如果晶粒变粗（大），拉伸强度就会降低，而延伸率提高，硬度降低。因此，当进行rp比较大的成形或者以胀形为主的成形时，晶粒粗大，其成形性、形状稳定性能也好。但是，胀形太厉害，晶粒粗大，会引起表面粗糙。另外，当进行深拉深时，选择强度极限大，即晶粒较小的材料较好。例如，不锈钢板，市场出售的晶粒度代号在NO5.5〜9.0的范围之内（数字越小，晶粒越大）。一般认为，铝板从400粒/mm2开始，就有发生表面粗糙的危险。用户使用不易产生表面粗糙的材料，或者即使表面粗糙多少发生一些，但不会引起大问题的材料更好，但在使用容易发生表面粗糙的材料，又必须进行条件要求高的加工时，就需要和材料生产厂方事先达成协议，使