第一篇:肖训华:塑胶件开裂问题探讨
肖训华:塑胶件开裂问题探讨
肖训华
【摘要】:PC+ABS、PC材料的塑胶件成型后,零件开裂是常见的现象,本文中从塑胶零件设计、制造、加工工艺控制等几个方面对塑胶件开裂问题进行了探讨。
【关 键 词】:塑胶件,开裂,探讨
Plastic parts cracking problem discussed
Xiao Xunhua
【Abstract】: For PC+ABS and PC material, part cracking is a common problem, this article from the plastic parts design, manufacturing, and processing process control several aspects of plastic crack problems are discussed in this paper.【KEYWORDS】:Plastic parts;Crack;Discuss
引言:
在PC+ABS、PC合金料成型的塑胶件上,很容易出现零件开裂的问题,没有热压或者预埋的塑胶件,其塑胶柱或者应力集中的部位也会出现开裂现象;热压、预埋螺母后进一步加剧了应力集中情况,导致塑胶柱开裂严重。有时零件还在仓库,有时装配好了交付到客户使用一段时间后出现塑胶柱开裂;出现开裂的原因比较复杂,控制起来无法简单控制某一因素。本文经过实验,总结出以下关键控制点,供设计工程师、模具工程师、注塑工程师以及SQA工程师参考。
塑胶件设计控制点
设计塑胶件时,必须对塑胶件流动阻力点进行圆滑。如塑胶柱的根部倒圆角;加强筋位
根部倒圆角;流体其他拐弯的地方倒圆角。需要预埋或者热压螺母时要保证足够壁厚。
必须对塑胶流动长度方向进行优化,避免流动方向过长,压力损失过大,导致成型时注塑压力过高、保压过高。
材料的选择;推荐选择SABIC的合金料更有保障。模具设计和加工控制点
塑胶模具上柱子根部、筋位根部避免锐角,锐边;熔接线避免在薄弱位置。
能用大水口的零件,避免用点水口。或者改用点水口转大水口。水口的位置选择尽可能均衡,避免某个方向流动过长。压力损失大。
模具尽可能抛光,避免成型压力过高。塑胶件生产工艺参数控制点
1、塑胶原料控制
推荐使用原厂抽粒料或原料加色种;不推荐外协厂用二次抽粒的方式配色。
控制塑胶原料的进料渠道,应从原料厂商的合格代理商处购买,并如实记录胶料的进料日期以及相应包装袋上的原料生产批次。对有追溯要求的物料可要求记录零件注塑批次与 原料生产批次的对应关系。
2、原料仓储控制
原料应储存于阴凉通风处。用卡板支撑,尽量不堆放在窗户附近,避免暴晒和雨淋。
余料应该用原干净包装袋包装且务必封口,并及时退库管理。受到油脂污染后的胶料必须报废处理。对仓库存储的原料严格执行先进先出的原则,原料从原则上尽量在半年内就消耗并使用掉,以避免原料受环境因素导致材料性能下降。
3、材料烘烤控制 优选抽湿烘干机烘料。
烘料的实际温度严格按照相应材料规格书要求设定,并定期对相关干燥设备进行校准,以确认设定值是否可达到材料实际干燥范围内。
烘料时,料筒内的胶粒总量必须大于料筒容量的50%。
料筒中间温度需在2 小时内达到推荐温度。特别注意:烘料温度为料筒内胶粒中下部的实测胶料温度,并以该温度达到烘料温度最低值开始计时。
4、注塑机台控制
尽量避免用过大的机台来生产小零件。特
别是开孔很多的前壳类零件,推荐采用最小可生产机台来注塑,减短原料在炮筒停留时间,以此减少胶料的热降解。
机台选择原则:一般要求是注塑量为溶胶量的30%-80%。如果注塑量较小,同时要控制射胶终点位置在10mm 左右(机台越大,数值越大),位置变化值控制在±1mm。
尽量固定机台生产,方便注塑参数的传承及核查。
5、模具温度控制
按照运水图来连接水管。
模具温度参照规格书要求控制,根据具体应用可选择偏上限或以试模参数为准。
根据模具特点,前后模温度可有差异,但注意前后模温差不超过10°C,同侧模温差 不超过5°C。特别注意:以上模具温度为实测模具表面温度,测量点应分布均匀。这是控制塑胶开裂的关键工艺。
6、炮筒熔体温度控制
熔体温度需要参照相应材料规格书推荐参数设置,并保证机台温度调节和检测系统正常。必要时可射出胶料来实测熔体温度。
在满足产品质量要求的情况下,炮筒中后端的熔体温度设置在推荐温度值的下限区域。长期停机时,料筒里的料不能使用(材料会热降解)。(停机5 分钟以上,均要将料筒中的熔融的胶料射出,不能注入模具型腔内)
7、注塑工艺参数控制
尽量固定机台生产,注意批次间工艺的传承,要求参数波动不得超过±8%,如有超过需经相关责任
人审核方可生产。
在保证产品外观情况下,注塑压力和保压压力设置要低。
背压的控制应保证螺杆转速适中(45 转/分钟),避免螺杆高速旋转而过度剪切胶料。
为检查注塑工艺和机台的稳定性,可选择注塑中间段打走胶板3 件,要求一致性要好。熔接线应避开胶柱及受力位置。
生产过程检验方法及验收标准
外力破坏检测法:
外力破坏检测法可以用来检测残余应力、材料降解、熔接痕等隐性注塑缺陷导致结构变脆或强度变差的情况。比较敏感的部位一般是水口附近的结构、卡扣根部、卡扣顶部开孔处、止口部位等。可以用外力破坏水口附近的胶柱或者不连续的筋、卡扣根部或者顶部开口部位,如果脆断,则说明有应力集中、材料降解或熔接痕等问题。针对空胶柱,用较钝的钳子在塑胶柱顶面靠下约3~7mm 处进行一次挤压,然后旋转90°,再挤压一次(每次挤压操作使胶柱受压方向的外径缩小为原外径的3/5~3/4 即 可)。如果胶柱无裂纹、无层裂,则说明此项测试通
过。如果胶柱出现一条以上裂纹,或者出现裂纹时带有“嘣”的响声现象,说明此项测试不通过,原材料有问题或生产工艺有严重缺陷。如果胶柱仅出现一条裂纹,则认为胶柱存在质量隐患,针对有质量隐患的零件,可通过老化的方法进行进一步验证和确认。
本文通过实验过程得到的总结,难免有不完整之处,希望给大家起到抛砖引玉的作用。
参考文献
[1] 塑料件图像自动检测的调节及分拣装置[J].橡塑技术与装备,2015,(08):65-66.[2]汪文忠.塑料管材管件的检测与应用[J].塑料制造,2016,(07):58-59.
第二篇:塑胶件检测方法
品保部
塑膠/烤漆件之檢驗簡介
壹、塑膠件之檢驗標準
貳、塑膠件之檢驗項目
參、塑膠件之檢測方法
肆、烤漆件之檢驗項目
伍、烤漆件之檢測方法
壹、塑膠件之檢驗標準
1.圖面標準
依照公司研發圖面標準。
2.樣品標準
依客戶簽認之標準樣品執行。
貳、塑膠件之檢驗項目
1.檢測物理尺寸、厚度(切割後量測)、硬度(PVC材質需做硬度量測)。
2.不規則之尺寸:目前都用實配執行及與圖面1:1做比對。
3.重量檢測。
4.外觀檢視:不可有毛邊、縮水、雜紋、拖模、刮傷、反白、凹/凸陷、變形。
5.咬花比對。
6.顏色:色板比對。
7.材質證明(樣品比對):如ABS、PVC。
8.左右側蓋:須實配是否有斷差現象。
9.耐衝擊測試:依CNS測試標準。10.耐候測試。
11.平面度。
參、塑膠件之檢測方法
1.物理尺寸厚度(如圖一)/檢測量治具:有游標卡尺、硬度計、平台、高度規、圓棒、外徑規、內徑規、百分錶、不規則之R角以角度規及圖面一比一做角度比對(依圖面標準執行測量)(如圖二)。
2.重量檢測:磅秤(防止協力廠商隨意改變射出條件而加厚,造成成本增加)。(如圖三)
3.外觀檢視方法:以目視法。
4.咬花板:依圖面標示咬花板編號執行比對。
5.顏色比對條件:於自然光下,用任何角度目視檢測,並與色板比對。
6.色板:依客戶指定確認之色板執行,及依圖面標示色板編號比對,或以廠商色差儀比對(廠商:松吉、啟發)。
7.材質証明:與樣品比對(如ABS、PVC)。
8.左右側蓋:須實配是否有斷差現象。--如圖四
9.耐衝擊測試:目前依6磅鉛球,高度1.5米採自由落體,不可破裂(如圖五~七)。—CNS測試標準(如附件一)10.耐候測試:模擬裝櫃後白天溫度及晚上溫度做測試,高溫於75℃ 以上,低溫-15℃ 以下,各8小時以上,連續3日測試(使用耐候測試機與冰箱--如圖八、)。
11.平面度:1mm以內(放置平台以厚薄規量測)。CNS3143.R6287衝擊測試標準
高 一般用板
ABS高度
PVC高度30 35 cm).51至 0.60
第三篇:拉延件起皱和开裂的分析及控制措施
众所周知,目前我们使用的轿车外表面覆盖件是由薄钢板制造而成,具有材料薄、形状复杂、结构尺寸大及表面质量要求高等特点。车身表面质量的好坏取决于覆盖件拉延的结果,而拉延模是拉出合格零件的关键。因此,拉延模的设计和制造调试是当今各汽车制造厂家和模具制造厂家需要共同攻克的一道难题。由于影响拉延件质量的因素主要是起皱、开裂和拉毛,所以从冲压工艺设计到模具结构设计都必须认真考虑。模具制造完成后,在拉延模调试过程中,若拉延件出现开裂和起皱现象,必须对此进行仔细分析与研究后采取相应的解决措施。
在拉延模调试过程中,拉延件起皱和开裂的原因很多,主要原因有4个方面:从设计上考虑拉延模工艺性是否合理;从模具本身的制造精度上考虑;从压力机选择是否合理,滑块平行度、工作台的精度以及试模板料牌号是否符合设计要求等方面考虑。
冲压工艺对拉延件开裂和起皱的影响
拉延件的工艺性是冲压工艺首先要考虑的问题,只有设计出合理的、工艺性好的拉延件,才能保证在拉延过程中不起皱、不开裂或少起皱、少开裂。在设计拉延件时,不但要考虑冲压方向、冲压位置、压料面形状、拉延筋的形状及配置以及工艺补充部分等可变量的设计,还要合理地增加工艺补充部分,正确确定压料面。各可变量设计之间又有相辅相成的关系,如何协调各变量的关系是成形技术的关键,不但要使之满足该工序的拉延,还要满足该工序冲模设计和制造工艺的需要,并给下道修边、整形工序创造有利条件。拉延较复杂的拉延件成形性分析(CAE分析)是借助计算机软件来实现的,世界各大汽车制造厂家以及模具制造厂家都要借助于一种或几种板成形模拟软件来提高其成功率和确保模具制造周期。国际上常用的软件主要有美国ETA公司的Dynaform、法国ESI集团的PAM系列软件以及德国AutoForm工程股份有限公司的AutoForm等。成形模拟软件都有自己的专用软件包,很大程度上帮助了模具设计人员,显著减少模具开发设计时间及试模周期,不但具有良好的易用性,而且包括大量的智能化自动工具,可方便地求解各类板件成形问题,直观地看到成形过程中板料的裂纹、起皱、变薄、划痕、回弹分析以及评估板料的成形性能,从而为板金成形工艺以及模具设计提供了很大的帮助。
以AutoForm为例,LG-1顶盖后横梁和右后门内板CAE分析如图1所示,其中:红色为开裂区;橘黄色为隐裂区;黄色为危险区;绿色为安全区;灰色为延伸区;蓝色为波浪区;粉色为起皱区。
设计拉延件时需要考虑以下4个方面: 1.正确确定冲压方向 零件的冲压方向是确定拉延工艺首先要遇到的问题,它不但决定能否拉延出满意的拉延件,而且还影响到工艺补充部分的多少和压料面的形状。合理确定冲压方向应满足以下4方面的要求:
(1)无负角,设定冲压方向时不允许产生图2所示的冲压负角;
(2)无滑移,保证开始拉延时凸模接触毛坯的状态良好、平坦、多点、平衡以及材料不窜动。接触面越大,接触面与水平面的夹角越小,毛坯越不易发生局部应力过载而使零件产生破裂。材料在拉延时贴模性能提高,容易获得完整的凸模形状,有利于提高零件的变形程度。设定时成形深度要浅。图3显示因为冲压方向PRESS1的成形深度要比PRESS2的浅,所以设定PRESS1为冲压方向。
(3)无侧向力,拉延深度要均匀,进料阻力要平衡。拉延深度均匀是保证压料面各部分进料阻力均匀可靠的主要条件,而压料面各部分进料阻力均匀是确保拉延件不起皱、不开裂的重要保证。为尽可能地减少产品倾斜,当出现跟图4相同倾斜情况时,受到箭头方向的侧向力,板件的面压力不同,导致不能受到均匀的延伸率,所以成为起皱和破裂的原因。必须要倾斜时,设计模具的时候要考虑硬实一点能承受侧向压力的材质,并在模具结构上设置反侧向力装置,防止箭头方向的变位。
(4)无冲击线,轿车外板不得在零件表面留下冲击线痕迹。
此外,正确的冲压方向还要考虑到后序工序,修边刃口强度好,翻边后零件的形状不变形,修边冲孔的定位可靠。
2. 合理增加工艺补充面
为了实现拉延,往往要在制件的基础上增加工艺补充部分,从而达到满意的拉延效果。工艺补充部分是构成完整拉延件的必要组成部分,是指零件本身以外的部分,是拉延件设计成功与否的关键,也是衡量冲压工艺设计水平的标志之一。图5中红色部分为LG-1左前翼子板拉延模的工艺补充面。
合理地增加工艺补充部分应满足以下4方面的要求:
(1)必须构成完整的拉延件,生产一个完整的壳体,以利于拉延成形。
(2)平衡成形阻力,控制材料的流量,拉延深度要均匀,平衡拉延件各断面的线段长度,充分利用材料的成形极限,避免开裂和起皱。(3)满足压料面的设计要求。
(4)满足拉延后的修边工序和翻边工序的要求。
设计中应根据修边线的位置确定各工艺补充部分的尺寸,特别是凹模R圆角处,因凹模圆角部分对拉延毛坯进料阻力影响很大,直接关系到拉延件的起皱或开裂,所以取值要合理。工艺补充部分的凹模圆角半径一般取8~10mm,在能够拉出满意的拉延件的条件下,尽可能减少工艺补充部分,但必要时还要有意增加工艺补充(如凹槽、斜槽和凸筋等)。如果在设计拉延件时,经过仔细分析,已考虑到某一部分(形状变化急剧的部分)在拉延时有多余的金属,可能会产生起皱,那么工艺人员就要有意在这部分的工艺补充上加凹槽或凸筋等,使多余的金属在拉延过程中流到凹模或凸筋中,充分吸收多余的材料,使拉延不起皱。同时加凹槽时要考虑到修边容易去掉,这个方法可有效地解决拉延起皱问题。
3.正确的压料面形状
压料面是工艺补充的一部分,在增加工艺补充时必须正确确定压料面的形状,使压料面各部分进料阻力均匀可靠。要做到这一点,必须要保证拉延深度均匀,因为只有在压料圈将拉延毛坯压紧在凹模压料面上,不形成皱纹或折痕,才能保证拉延件不皱不裂。图6为LG-1左前翼子板拉延模压料面。
在确定压料面时一定要注意以下6点:(1)压料面尽可能按一个平面设置。
(2)压料面尽可能一个方向是曲线的话,另一个方向是直线。(3)压料面尽量避免急剧弯曲。
(4)压料面要尽量降低拉延深度,使形面平缓。
(5)压料面展开长度比凸模展开长度短,材料才能产生拉延。如果压料面展开长度比凸模长,拉延时可能会形成波纹或起皱。
(6)如果压料面是零件本身的凸缘部分,则凹模圆角半径只要根据具体情况确定,因零件圆角半径一般都比较小,直接作为凹模圆角半径不易拉延,必须加大才不会导致拉延时起皱或破裂。加大后的圆角可通过后工序的整形达到产品要求。
4.增加工艺切口或冲工艺孔
轿车外覆盖件在拉延过程中,拉延较深的或有窗口反拉延成形的零件易拉裂,可用增加工艺切口或工艺孔的方法来解决。增加的工艺孔或切口应保证不因材料流动不好、拉应力过小而形成波纹或起皱,故工艺切口或工艺孔必须设置在拉应力大的拐角处,工艺切口或工艺孔的位置、大小、数量和形状需要在调试拉延模时试验确定。
例如:金刚LG-
1、LG-3车型四门外板拉延模、LG-3背门内板拉延模就是通过在反成形和拉延深处的废料区域冲制工艺切口得到圆满解决的。既保证了拉延件的表面质量,又不影响产品形状。一般工艺切口或工艺孔、凹槽应设在废料部分,最后将其修掉。
模具设计时应注意的问题
由于拉延件在拉延时受多方面因素的影响,如压力机精度以及模具制造误差等,造成压料面间隙不均匀,各点的压力不均匀,导致拉延开裂和起皱。增加平衡块的作用是调整压料面的间隙,稳定进料阻力,使材料流动均匀。平衡块数量一般为8个,可以根据不同情况相应增加或减少,用内六角螺钉安装于压边圈上,其间隙调整为最大不产生皱纹,最小不低于板件料厚。
起皱和开裂现象的解决方法 1.零件起皱
拉延件产生凸缘起皱主要是由于拉延时板料受压缩变形而引起的,通常采用提高板料内径向拉应力来消除皱纹,其调整方法如下:
(1)调整压边力的大小
当皱纹在制件四周均匀产生时,应判断为压料力不足,逐渐加大压料力即可消除皱纹。当拉延锥形件和半球形件时,拉延开始时大部分材料处于悬空状态,容易产生侧壁起皱,故除增加压边力外,还应采用增加拉延筋来增大板内径向拉应力,消除皱纹。
(2)调整凹模圆角半径
凹模圆角半径太大,会增大坯料悬空部位,减弱控制起皱的能力,调整时可适当减小凹模圆角半径。
(3)调整压料面的间隙
调整压料面间隙的方法有以下几种:
①图7采用里紧外松的原则,在凹模口直线弯曲变形区和延长变形区应允许压料面稍有里紧外松现象,即里侧间隙应略小于料厚t,外侧间隙应略大于料厚t。因为在此两类区域中,材料变形过程中料厚t或不变或变薄,这样就造成了压料间隙的变化。
材料变形过程中不同区域材料受力情况,延长类变形区在圆周方向径部均受拉应力作用,料厚变薄。随着材料的流动,料厚变薄,压料面间隙相对增大,减少了压料力。当板料流过紧区时,压料面就减弱了压料作用,而里紧外松的压料面则可以均衡压料力。随着材料的流动,压料面始终保持压料作用,防止起皱等缺陷产生。
②图8为采用里松外紧的原则,在压缩变形区中,材料处于径向受拉,切向受压的应力状态,毛坯在圆周方向上产生压缩变形。随着材料的流动,料厚有增大的趋势,这样会使压料面间隙相对减小进而增大进料阻力,材料在拉应力的作用下易于破裂。因此在调模具压料面间隙时应采用里松外紧的方法,消除材料厚度增加对材料变形的不利影响。
拉延模的调整是一项比较复杂和困难的工作,在压料力不易控制的情况下,采取调整拉延间隙的办法可消除因材料厚度变化而引起的压料力变化对材料变形的不利影响,这种方法在调整拉延模时是很有效的。上述压料面间隙调整原则是实际调整拉延模的经验总结,与理论分析相吻合。
2.零件开裂
零件开裂的根本原因在于拉延变形抗力大于简壁开裂处材料的实际有效抗拉强度。在实际的模具调试中,常见解决拉延件破裂的调整方法如下:
①调整压料力,使压料力变小;
②调整拉延间隙,放置一个0.1mm的间隙垫,并使间隙变得均匀;
③调整凹模圆角半径,凹模圆角半径太小,零件易拉裂,加大凹模圆角半径可减小拉裂程度; ④调整凸模圆角半径;
⑤调整凸模与凹模的贴合率(研配);
⑥毛坯尺寸太大或形状不当,板料质量及润滑不好也会使零件拉裂,故应改变毛坯尺寸或形状,调整冲压工艺;
⑦模具表面粗糙度不足,造成板料流动阻力过大; ⑧把气垫调整低一点; ⑨调整拉延筋阻力;
⑩在实际模具调试过程中,如果以上手段还不能解决开裂问题,与产品协商对拉延件开裂部位,进行局部工艺造型更改。
造成零件开裂的原因很多,在调整时应仔细检查开裂状况、产生的部位,确定产生开裂的拉延行程位置,根据具体情况推断产生开裂的原因,从而制定出解决开裂的具体方案。
结语
拉延模在初次试拉时拉延件又皱又裂,这时必须仔细观察压料面走料的情况,分析各种引起皱裂的原因。如果压料面有压痕,凹模圆角半径处开裂,说明进料困难;如果压料面形成波纹,则开始进料容易,以后由于波纹的产生,材料流动困难,从而产生起皱开裂在实际模具调试中,还可以先对试模板料进行等值网格划分,待拉延完成后观察板料的流动情况。
进料困难一般是由于压料面的进料阻力太大引起的。如果压料面和凹模圆角表面粗糙度值太大,或有反成形,局部拉延落差太大,就要减小机床压边力,适当加大凹模圆角,降低表面粗糙度值和加大拉延筋槽的间隙。如果局部拉延变形太大,有反成形,则要采取增加工艺切口或工艺孔的方法解决。
进料容易主要是由于压料面的进料阻力太小,压料面接触不好,或设计的拉延件工艺性较差所致。如果是压料面问题则要求研修压料面,保证全面接触,另外还要增加机床压边力或增加压边面积。如果是拉延件工艺性较差,则要重新设计拉延件,以拉延出合格产品。
以上仅是从冲压工艺和拉延模设计以及调整等方面讨论了如何防止零件的拉延起皱开裂的问题。引起拉延件起皱开裂的原因很多,我们应该在实际生产中注意观察和总结。
第四篇:中国塑胶件制造行业分析报告
【关 键 词】塑胶件制造行业
【报告来源】前瞻网
【报告内容】2013-2017年中国塑胶件制造行业产销需求与投资预测分析报告(百度报告名可查看最新资料及详细内容)
报告目录请查看《2013-2017年中国塑胶件制造行业产销需求与投资预测分析报告》
在一个供大于求的需求经济时代,企业成功的关键就在于,是否能够在需求尚未形成之时就牢牢地锁定并捕捉到它。那些成功的公司往往都会倾尽毕生的精力及资源搜寻产业的当前需求、潜在需求以及新的需求!
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本报告最大的特点就是前瞻性和适时性。报告通过对大量一手市场调研数据的前瞻性分析,深入而客观地剖析了我国塑胶件制造行业的发展规模和竞争格局,并根据塑胶件制造行业的发展轨迹及多年的实践经验,对塑胶件制造行业未来的发展前景做出审慎分析与预测,是塑胶件制造生产企业、投资企业准确了解塑胶件制造行业当前最新发展动态,把握市场机会,做出正确经营决策和明确企业发展方向不可多得的精品,也是业内第一份对塑胶件制造行业产销情况与领先企业进行全面系统分析的重量级报告。
报告目录请查看《2013-2017年中国塑胶件制造行业产销需求与投资预测分析报告》
第五篇:工具钳工技师论文-关于拉延件开裂的研究
关于拉延件开裂的研究
摘要:对于薄板料拉延件来说,在调试和正常生产过程中都有可能发生开裂的情况。本文通过对拉延件经常出现的问题加以分析总结,并提出解决办法。旨在通过本文,能对我们以后的拉延模具制造及调试过程有所启发及帮助。关键词:拉延件 开裂
研究
1.引言
在汽车工业日益发达的今天,拉延件被广泛地应用在汽车车身上。如汽车顶盖、前围、地板、后围和车门等,都是通过拉延,再加上其他工序制作完成的。但是对于薄板料拉延件来说,在调试和正常生产过程中都有可能发生开裂的情况。怎样解决拉延件的开裂,是我们经常都要面对的问题。2.问题反应
通过多次对拉延模具的调试,不断总结和研究,通过多次请教和其他师傅的指导,总结出拉延件开裂的问题,主要是由于以下六个方面的原因引起的: 2.1压边力过大; 2.2拉延模具圆角过小; 2.3拉延模具表面光洁度较差; 2.4材料拉延系数及润滑差; 2.5压机工作速度快; 2.6坯料尺寸大。
只要这六个方面的问题都得到相应解决,拉延件开裂的问题也就迎刃而解了。3.解决办法
3.1压边力过大的问题
由于压边力过大,造成材料局部流动困难,不能及时流动到模腔内,材料在此部位拉裂。造成压边力过大的原因有两个方面;第一,由于冲床的气垫压力过大,在压制过程中使材料表面和拉延模压边圈型面的摩擦力增大,超出了材料的抗拉强度,把材料拉裂。对于这种情况,可以逐渐把冲床的气垫压力降低直到材料不开裂为止。如下模气垫压力在4.0Mpa时,材料开裂了,就把气垫压力降低到3.5Mpa。如果降低到3.5 Mpa时,材料还在开裂,就把气垫压力降低到3.0Mpa或2.5Mpa,直至拉延件不被拉开裂。第二,由于拉延模具压边圈四周的调整垫块厚度太薄,上模和压边圈之间的间隙太小,压边力增大,在压制过程中使材料表面和拉延模压边圈型面的摩擦力增大,造成材料局部流动困难,不能及时流动到模腔内,材料拉裂。对于这种情况,可以在调整垫块下面增加垫片来增大上模和压边圈之间的间隙,减小压边力;使材料在模腔内流动,解决拉延件开裂的问题。
3.2拉延模具圆角过小的问题
拉延模具圆角过小,在压制过程中也会造成材料流动困难,把材料拉裂了。对于这种情况,采起的措施是在材料拉裂相应的位置把圆角适当加大,材料流动性好了,也就不会把材料拉裂。在这里特别说明,在加大圆角的时候要慢慢加大,不可以草率行事。在拉延模具的调试过程中,圆角的大小对于控制材料在模腔中的流动是至关重要的。只有正确控制圆角的大小,才能使材料均匀的流动,不会产生起皱和开裂。
3.3模具表面光洁度较差的问题
拉延模具的表面光洁度较差也会在压制过程中影响材料的流动,发生开裂的情况。在拉延模具的调试过程中,压边圈和凸模以及凹模的型面和圆角是否有很好的光洁度,也是造成材料流动是否困难的一个重要因素。第一,在压边圈上的各部分型面和圆角对于材料的流动起到十分重要的作用,只要压边圈上的型面和圆角有很好的光洁度,在压制过程中材料就会在模腔中均匀的流动。如果这些重要的型面和圆角,没有很好的光洁度,那么在压制过程中,就会造成材料局部流动困难。有的部位型面和圆角有很好的光洁度,材料流动性很好;有的部位没有很好的光洁度,造成型面与材料之间的摩擦力增大,材料流动困难发生开裂的情况。第二,在凸模上的各部分型面和圆角有很好的光洁度,对于材料的流动也起到十分重要的作用。在拉延压制过程中,材料是经过凸模周边的圆角流动到各个高低不一的型面,如果这些重要的型面和圆角,没有很好的光洁度在压制过程中,就会造成材料局部流动困难,发生开裂的情况。只要凸模上的型面和圆角有很好的光洁度,在压制过程中材料就会在模腔中均匀的流动,避免发生开裂的情况。第三,在凹模上的各部分型面和圆角有很好的光洁度,对于材料的流动也起到十分重要的作用。因为凹模的型面既要和压边圈配合保证材料的流动性,又要与凸模的型面相配合保证拉延件的尺寸要求和材料的流动性。所以保证凹模各部分型面和圆角有很好的光洁度,对于材料的流动也起到十分重要的作用。
3.4拉延材料及润滑的问题
选择拉延系数好的材料,也可以在拉延压制过程中避免发生开裂的情况。因为,拉延系数好的材料在压制过程中材料本身的流动性能就很好,能避免发生开裂的情况。另外,良好的润滑也可以在拉延压制过程中避免发生开裂的情况。在拉深工序中,不但材料的塑性变形强烈,而且材料和拉延模具工作表面之间存在很大的摩擦力和相对滑动。在拉深时采用润滑剂不仅可以降低材料和拉延模具工作表面之间存在的很大的摩擦力,而且可以相对提高变形程度,还能保护拉延模具工作表面和拉延件表面不被损伤。实践证明:在拉深工序中,采用润滑剂和不采用润滑剂相比,其拉深力可以降低30%左右。在拉深工序中更应该重视润滑剂涂抹的部位,应该将润滑剂涂抹在凹模圆角和压边面以及与它们相接触的材料表面上,就可以在拉延压制过程中避免发生开裂的情况。
3.5压机工作速度的问题
在拉延压制过程中,压机工作速度的快慢也会影响拉延件的好坏。在拉延过程中,压机的工作速度越快,材料越容易被拉裂;压机的工作速度越慢,材料的各个部分在相互的作用力影响下,缓慢地在模腔内流动,就避免发生开裂的情况。3.6坯料尺寸大小的问题
在拉延压制过程中,坯料尺寸的大小,也会影响拉延件的好坏。在不影响拉延件质量的前提下,减小坯料尺寸可以在拉延压制过程中减小拉延模具与材料之间的摩擦力,避免发生开裂的情况,还可以节约原材料,降低生产成本。4.结束语
拉延模是所有覆盖件模具中最重要也是最关键的。拉延模的好坏决定了能否拉延出合格的产品型状,有了合格的拉延件才能进行后续的模具制造,最终获得合格的覆盖件产品。
汽车覆盖件拉延模千变万化,我所提及的问题及解决办法只是凭我多年的工作经验所获得的体会,不足的地方还请各位补充。文中不足的地方恳请各位批评指正。
参考文献:
[1]中国模具设计大典.中国机械工程学会,2003.5.[3]最新汽车覆盖件冲压成形模具设计制造与组合装配工艺技术手册.中国科技文化出版社.