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Hoja de metal estampado es un método de formación de plástico metálico muy importante, que se usa ampliamente en la industria aeroespacial, automotriz y locomotora, electrodomésticos, empaques de alimentos, ferretería diaria, construcción, empaques y otros campos industriales.

Varios defectos de formación que a menudo aparecen en el proceso de producción de estampado real afectan seriamente la precisión geométrica, las propiedades mecánicas y la calidad de la superficie de las piezas de estampado. Como hay muchos parámetros de proceso relacionados con la calidad del estampado y los factores están relacionados entre sí, esto genera grandes dificultades y desafíos para los ingenieros de moldes en el sitio para reparar y probar el molde. Este artículo analizará las causas de los tres defectos de calidad comunes en el proceso de estampado: grietas, arrugas y rebote, y presentará las soluciones generales respectivamente.

1. Puñetazos Fractura

El adelgazamiento de la hoja es el resultado del estiramiento de la hoja. Desde una perspectiva de ingeniería, el grosor de la lámina se reduce de 4% a 20%, lo que generalmente es aceptable; sin embargo, si el adelgazamiento es demasiado, no solo se debilitará. La rigidez de las piezas, en casos severos, puede incluso provocar directamente la ruptura de la lámina y convertirse en un producto de desecho. Por lo tanto, el fenómeno del agrietamiento es uno de los defectos importantes que afectan seriamente la calidad de las piezas estampadas y conformadas.

En la prueba de tracción del material, a medida que la deformación se profundiza, el área de apoyo del material se reduce continuamente y su efecto de endurecimiento también se mejora continuamente. Cuando el aumento del efecto de endurecimiento puede compensar la reducción del área de apoyo, la deformación es estable; Después de un valor límite, el material primero se estrechará en la posición más débil y eventualmente se romperá. Para materiales laminares, el proceso de deformación del material es básicamente el mismo que el ensayo de tracción. Cuando la tensión supera un cierto valor límite, hará que la hoja se rompa.

Según los diferentes grados de ruptura, la ruptura se puede dividir en dos tipos: ruptura microscópica y ruptura macroscópica. El agrietamiento microscópico se refiere a la generación de grietas en la lámina que son difíciles de ver a simple vista. Aunque la profundidad de la grieta es muy superficial, algunos de los materiales han fallado. El macro agrietamiento se refiere a la aparición de grietas y fracturas visibles a simple vista en la lámina. La ruptura macroscópica generalmente es causada por un hinchamiento excesivo en el plano de la placa delgada, mientras que la ruptura microscópica puede ser causada por un hinchamiento puro o por una simple flexión. En el análisis final, tanto las rupturas microscópicas como las macroscópicas son causadas por una tensión de tracción local del material.

Las ocasiones de agrietamiento generalmente incluyen un área de radio pequeño en el proceso de embutición profunda, la esquina del punzón, el centro de la pared lateral y el área donde el material ingresa a la cavidad y bloquea el flujo.

Dado que la ruptura es causada por la deformación en el área local que excede su valor límite, el principio para eliminar el fenómeno de ruptura es cambiar la distribución de la fuerza de contacto normal y la fuerza de fricción tangencial para reducir el valor de la deformación por tracción en el área de ruptura. Los métodos generalmente incluyen:

• Elija un tamaño y forma en blanco razonables

Durante el proceso de formación de la hoja, el tamaño y la forma del blanco afectarán la calidad final de la formación. Por ejemplo, cuando se estira el tubo cuadrado, primero se usa el cuadrado en blanco para estirar. Si se producen grietas, las cuatro esquinas de la pieza en bruto se pueden cortar con los tamaños apropiados. El tratamiento puede eliminar la ruptura.

• Agregar procesos auxiliares (cambiar el arco o la pendiente del producto, aumentar la conformación o la incisión del proceso)

Con la premisa de cumplir con los requisitos funcionales de las piezas, aumentar adecuadamente el filete del molde o reducir la inclinación puede reducir la resistencia al flujo del material durante el proceso de formación, evitando así la rotura. Las incisiones del proceso de punzonado en partes apropiadas de la placa, de modo que el área que se rompe fácilmente se puede complementar con material del área adyacente, para mejorar la deformación del área y también para evitar que ocurra una ruptura.

• Ajuste los parámetros de fractura o la fuerza del soporte en blanco

Aunque el uso de la fractura puede evitar las arrugas en la parte de la brida, su efecto secundario es aumentar la resistencia al flujo del material en el troquel. Por lo tanto, los parámetros de fractura inapropiados pueden causar una resistencia al flujo excesiva, lo que resulta en grietas en la hoja.

• Mejorar las condiciones de lubricación

La relación entre la calidad del estampado y el lubricante es extremadamente importante. Las malas condiciones de lubricación o la selección incorrecta de lubricantes pueden causar grietas en la lámina.

2. Puñetazos Arruga

El arrugamiento es también un defecto de calidad típico en el proceso de estampación, que afecta directamente a la calidad superficial del producto; más grave, a veces habrá arrugas y luego el molde lo planchará, dañará la pieza de trabajo o incluso rayará el molde, lo que trae resultados extremos a la gran pérdida.

La causa del arrugamiento es opuesta a la causa del agrietamiento, que se produce por la inestabilidad de la dirección del espesor de la lámina debido a un esfuerzo de compresión local excesivo. Esta forma de inestabilidad se denomina inestabilidad por compresión. Cuando se producen arrugas, la dirección de las arrugas es perpendicular a la tensión de compresión, pero no se puede considerar simplemente que las arrugas sean causadas por la tensión de compresión.

Hay varias arrugas durante el estampado y la formación de chapas. Según las diferentes causas, se pueden dividir en arrugas de acumulación de material y arrugas de inestabilidad. Las arrugas de acumulación de material son causadas por la entrada de demasiado material en la cavidad de la cavidad. Las arrugas son causadas por la inestabilidad, y las arrugas por inestabilidad se refieren a las arrugas causadas por la inestabilidad de la brida de compresión con una fuerza de unión débil en la dirección del espesor de la lámina y la inestabilidad de la parte estirada irregular. Aunque las arrugas no debilitan la fuerza y la rigidez de la pieza como el desgarro, afectan la precisión y la belleza de la pieza. Si se producen arrugas en el proceso intermedio, también pueden afectar el progreso normal del siguiente proceso.

Cuando la tensión de compresión local del material es demasiado grande, es fácil que se formen arrugas, especialmente cuando el material está bajo la acción de tensión y compresión. Por lo tanto, el principio de eliminar las arrugas es predecir con precisión el flujo del material y aumentar las arrugas. Fuerza de contacto normal, las prácticas de ingeniería generalmente incluyen:

• Aumentar la fuerza del soporte en blanco

La fuerza del portapiezas puede aumentar la resistencia al flujo del material en el troquel y puede aliviar las arrugas del borde de la brida.

• Aumentar el número de rebotes o aumentar la altura

Los rebotes se dividen en barras redondas, barras cuadradas y tiradores. La resistencia de avance aumenta a su vez. Se debe considerar qué rebote usar desde muchos aspectos, como la profundidad de dibujo de la pieza de trabajo, las propiedades del material y la forma del producto. El ajuste razonable de los rebotes, el control científico de la resistencia de alimentación, el cambio del estado de tensión interna de los materiales y el ajuste de la dirección del flujo del material pueden mejorar eficazmente los defectos de las arrugas.

• Modifique el producto y la forma del molde para absorber el exceso de material

3. Puñetazos Rebote

El rebote de chapa se refiere a un fenómeno en el que la forma y el tamaño del material sufren un cambio en la dirección opuesta a la deformación cuando se carga debido a la recuperación elástica del material después de que se elimina la carga externa durante el proceso de estampado y formación. El rebote es un defecto de formación inevitable en el proceso de formación de chapa, especialmente en el proceso de doblado.

El rebote del material laminar ha afectado gravemente la forma y la precisión dimensional de las piezas formadas. Especialmente en los últimos años, con el uso generalizado de placas de acero de alta resistencia, el fenómeno de rebote ha atraído cada vez más la atención. Debido al alto límite elástico y la resistencia a la tracción, el material laminado de alta resistencia tiene una mayor rigidez y dureza y exhibe un fenómeno de rebote más evidente después de la descarga a temperatura ambiente.

Después de un análisis en profundidad del fenómeno de rebote, aprendimos que la razón principal del fenómeno de rebote es que el estado de deformación de cada parte del material de la hoja no está sincronizado. En la etapa de deformación, cuando se descarga el molde, cada parte del material debe restaurarse elásticamente, lo que conduce a una distribución desigual de la tensión residual en la dirección del espesor o en la dirección del plano del material laminar y, finalmente, se produce un rebote.

Hay muchos factores influyentes que afectan la cantidad de rebote de la chapa, como las propiedades mecánicas del material en sí, el filete del molde y el espacio entre los moldes cóncavo y convexo, la fuerza del portapiezas, etc. Para los diseñadores del proceso de conformado de chapa metálica, la manera más fácil de reducir el error geométrico de la pieza de trabajo causado por el fenómeno de rebote es reducir el rebote de la pieza de trabajo ajustando los parámetros del proceso, de modo que el tamaño geométrico de la pieza de trabajo cumpla con los Requerimientos de diseño.

• rendimiento de los materiales

Cuanto menor sea el módulo elástico del material, mayor será el límite de elasticidad, más grave será el fenómeno de endurecimiento por trabajo (valor n grande) y mayor será el rebote de la deformación por flexión. El rebote de las placas de acero de alta resistencia y las placas de acero de aleación de aluminio es mayor que el de las placas de acero ordinarias.

• Radio de curvatura relativo

El radio de curvatura relativo se refiere a la relación entre el radio de curvatura y el grosor del material cuando se dobla la hoja. Cuando el radio de flexión relativo disminuye, la deformación tangencial total en la superficie exterior de la lámina doblada aumenta, y la deformación plástica y los componentes de flexión elástica también aumentan al mismo tiempo, pero la proporción de deformación elástica en la deformación total disminuye, por lo que la el rebote también disminuye; por el contrario, cuando aumenta el radio de flexión relativo, a medida que aumenta la proporción de deformación elástica en la deformación total, también aumenta el rebote.

• Espacio entre moldes cóncavos y convexos

Para el problema del rebote, el espacio entre los troqueles cóncavos y convexos del troquel de estampado tiene un impacto en el rebote y la calidad de la superficie de la mejor parte. Cuanto menor sea el espacio, menor será el ángulo de rebote y cuanto mayor sea el espacio, mayor será el ángulo de rebote. Sin embargo, si el espacio es demasiado pequeño, la superficie de la pieza de trabajo se rayará o el grosor se reducirá; cuando el espacio es más pequeño que el grosor del material, la pieza de trabajo puede tener un rebote negativo.

• Carrera

El tamaño del trazo también afecta el estado de tensión de la chapa durante el proceso de estampado y conformado. Para partes embutidas poco profundas, la carrera es más pequeña y la influencia del esfuerzo de flexión es mayor que la del esfuerzo de tracción, por lo que la tendencia al rebote es más obvia; para piezas de embutición profunda, la carrera es más grande y la tensión de tracción durante el proceso de estampado Como resultado, las superficies superior e inferior del material de la hoja forman un estado de estiramiento bidireccional, la tendencia de rebote se compensa parcialmente y la cantidad de rebote es pequeño.

• Fuerza de soporte en blanco

El aumento de la fuerza del soporte de la pieza en bruto puede reducir el rebote de la hoja, pero el aumento de la fuerza del soporte de la pieza en bruto se basa en la premisa de que la pieza no tiene otros defectos de formación. La fuerza del portapiezas generalmente se puede aumentar aumentando la fuerza del portapiezas o estableciendo un rebote.

• Coeficiente de fricción

La fricción entre la superficie de la hoja curva y la superficie del molde puede cambiar el estado de tensión de cada parte de la hoja curva. En general, se cree que la fricción puede aumentar la tensión de tracción en la zona de deformación y puede hacer que la forma de la pieza se acerque a la forma del molde, reduciendo así el rebote del estampado de chapa.

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