Stamping Forming Defects Facts- HARSLEPRESS

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판금 스탬핑 항공 우주, 자동차 및 기관차, 전기 제품, 식품 포장, 일일 하드웨어, 건설, 포장 및 기타 산업 분야에서 널리 사용되는 매우 중요한 금속 플라스틱 성형 방법입니다.

실제 스탬핑 생산 공정에서 자주 나타나는 다양한 성형 결함은 스탬핑 부품의 기하학적 정확도, 기계적 특성 및 표면 품질에 심각한 영향을 미칩니다. 스탬핑 품질과 관련된 많은 공정 매개변수가 있고 요인이 서로 관련되어 있기 때문에 현장에서 금형 엔지니어가 금형을 수리하고 시험해 보는 데 큰 어려움과 어려움을 겪습니다. 이 기사에서는 스탬핑 공정의 세 가지 일반적인 품질 결함(크랙, 주름 및 반동)의 원인을 분석하고 일반적인 솔루션을 각각 소개합니다.

1. 펀칭 골절

시트가 얇아지는 것은 시트 스트레칭의 결과입니다. 엔지니어링 관점에서 시트의 두께는 일반적으로 허용되는 4%에서 20%로 감소합니다. 그러나 너무 얇아지면 부품의 강성이 약화될 뿐만 아니라 심한 경우 시트가 파열되어 폐기물이 되는 직접적인 원인이 될 수도 있습니다. 따라서 균열 현상은 스탬핑 및 성형 부품의 품질에 심각한 영향을 미치는 중요한 결함 중 하나입니다.

재료의 인장 시험에서 변형이 심화됨에 따라 재료의 베어링 면적이 지속적으로 감소하고 경화 효과도 지속적으로 향상됩니다. 경화 효과의 증가가 베어링 면적의 감소를 보상할 수 있을 때 변형이 안정적입니다. 한계 값 이후에 재료는 가장 약한 위치에서 먼저 목이 꺾이고 결국에는 파손됩니다. 시트 재료의 경우 재료 변형 과정은 기본적으로 인장 시험과 동일합니다. 변형률이 특정 한계값을 초과하면 시트가 파손됩니다.

파열 정도에 따라 파열은 미시적 파열과 거시적 파열의 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 미세한 크랙은 육안으로 보기 힘든 시트에 크랙이 발생하는 것을 말합니다. 균열 깊이는 매우 얕지만 일부 재료는 실제로 파손되었습니다. 매크로 균열은 시트에서 육안으로 볼 수 있는 균열 및 균열의 출현을 의미합니다. 육안적 파열은 일반적으로 박판 면의 과도한 팽창으로 인해 발생하는 반면 미시적 파열은 순수한 팽창 또는 단순 굽힘으로 인해 발생할 수 있습니다. 최종 분석에서 미시적 파열과 거시적 파열 모두 재료의 국부적 인장 변형에 의해 발생합니다.

균열의 경우 일반적으로 딥 드로잉 공정에서 작은 반경 영역, 펀치의 모서리, 측벽의 중심 및 재료가 캐비티에 들어가 흐름을 차단하는 영역이 포함됩니다.

파열은 한계값을 초과하는 국부 변형에 의해 발생하므로 파열 현상을 제거하는 원리는 수직 접촉력과 접선 마찰력의 분포를 변경하여 파열 영역의 인장 변형률 값을 줄이는 것입니다. 방법에는 일반적으로 다음이 포함됩니다.

적당한 여백 크기와 모양을 선택하십시오

시트 성형 과정에서 블랭크의 크기와 모양은 최종 성형 품질에 영향을 미칩니다. 예를 들어, 사각형 튜브를 늘릴 때 사각형 블랭크가 먼저 스트레칭에 사용됩니다. 크랙이 발생하면 블랭크의 네 모서리를 적절한 크기로 절단할 수 있습니다. 치료를 통해 파열을 제거할 수 있습니다.

보조 공정 추가(제품의 호 또는 기울기 변경, 성형 증가 또는 절개 가공)

부품의 기능적 요구 사항을 충족한다는 전제 하에 몰드의 필렛을 적절하게 늘리거나 기울기를 줄이면 성형 과정에서 재료의 흐름 저항을 줄여 파손을 방지할 수 있습니다. 판의 적절한 부분에 펀칭 공정을 절개하여 쉽게 파열된 부위를 인접 부위의 재료로 보충하여 부위의 변형을 개선하고 파열의 발생을 방지합니다.

파괴 매개변수 또는 블랭크 홀더 힘 조정

파단을 사용하면 플랜지 부분의 주름을 방지할 수 있지만 그 부작용은 재료가 다이로 흐르는 저항을 증가시키는 것입니다. 따라서 부적절한 파괴 매개변수는 과도한 흐름 저항을 일으켜 시트 균열을 유발할 수 있습니다.

윤활 조건 개선

스탬핑 품질과 윤활유 사이의 관계는 매우 중요합니다. 윤활 상태가 좋지 않거나 윤활유를 잘못 선택하면 시트 균열이 발생할 수 있습니다.

2. 펀칭 좋은 생각

주름은 또한 제품의 표면 품질에 직접적인 영향을 미치는 스탬핑 공정의 전형적인 품질 결함입니다. 더 심각한 경우 주름이 생기고 금형에 의해 다림질되어 공작물이 손상되거나 금형이 긁히게되어 심각한 결과를 초래하여 큰 손실을 초래하는 경우가 있습니다.

주름의 원인은 크랙의 원인과 반대이며 과도한 국부적인 압축응력으로 인해 시트의 두께 방향이 불안정하여 발생합니다. 이러한 형태의 불안정성을 압축 불안정성이라고 합니다. 주름이 생길 때 주름의 방향은 압축응력과 수직이지만 단순히 압축응력에 의해 주름이 생긴다고 볼 수는 없다.

판금 스탬핑 및 성형 중에 다양한 주름이 있습니다. 원인에 따라 물질 축적 주름과 불안정 주름으로 나눌 수 있습니다. 재료 축적 주름은 캐비티의 캐비티에 너무 많은 재료가 유입되어 발생합니다. 주름은 불안정에 의해 발생하며, 불안정 주름은 시트의 두께 방향으로의 결속력이 약한 압축 플랜지의 불안정과 요철 신축부의 불안정으로 인해 발생하는 주름을 의미한다. 주름은 찢어짐과 같이 부품의 강도와 강성을 약화시키지는 않지만 부품의 정확성과 아름다움에 영향을 미칩니다. 중간 공정에서 주름이 발생하면 다음 공정의 정상적인 진행에도 영향을 미칠 수 있습니다.

재료의 국부적인 압축 응력이 너무 크면 특히 재료가 인장 및 압축 작용을 받는 경우 주름이 생기기 쉽습니다. 따라서 주름 제거의 원리는 재료의 흐름을 정확하게 예측하여 주름을 증가시키는 것입니다. 일반적인 접촉력, 엔지니어링 관행에는 일반적으로 다음이 포함됩니다.

블랭크 홀더 힘 증가

블랭크 홀더 힘은 재료의 다이로의 흐름 저항을 증가시키고 플랜지 가장자리의 주름을 완화할 수 있습니다.

리바운드 수를 늘리거나 높이를 높이십시오.

리바운드는 원형봉, 사각봉, 견인봉으로 구분됩니다. 공급 저항이 차례로 증가합니다. 어떤 리바운드를 사용할 것인지는 워크의 드로잉 깊이, 재료 특성, 제품 형상 등 여러 측면에서 고려해야 합니다. 리바운드의 합리적인 설정, 사료 저항의 과학적 제어, 재료의 내부 응력 상태 변화 및 재료 흐름 방향 조정은 주름 결함을 효과적으로 개선할 수 있습니다.

과잉 재료를 흡수하도록 제품 및 금형 형상 수정

3. 펀칭 리바운드

판금 리바운드는 스탬핑 및 성형 과정에서 외부 하중이 제거된 후 재료의 탄성 회복으로 인해 하중을 가할 때 재료의 모양과 크기가 변형과 반대 방향으로 변화하는 현상을 말합니다. 리바운드는 판금 성형 공정, 특히 굽힘 공정에서 불가피한 성형 결함입니다.

시트 재료의 반발은 성형 부품의 모양과 치수 정확도에 심각한 영향을 미쳤습니다. 특히 최근에는 고강도 강판의 보급이 확대되면서 반동 현상이 더욱 주목받고 있다. 고강도 판재는 높은 항복 강도와 인장 강도로 인해 강성과 경도가 더 크며 실온에서 언로딩 후 반발 현상이 더 뚜렷합니다.

리바운드 현상에 대한 심층 분석 후 리바운드 현상의 주요 원인은 시트 재료의 각 부분의 변형 상태가 동기화되지 않기 때문임을 알게 되었습니다. 변형 단계에서 금형이 언로드될 때 재료의 각 부분을 탄성적으로 복원해야 하며, 이는 판재의 두께 방향 또는 면내 방향으로 잔류 응력 분포가 고르지 않고 결국 반발이 발생합니다.

재료 자체의 기계적 특성, 몰드 필렛 및 오목 및 볼록 몰드 사이의 간격, 블랭크 홀더 힘 등과 같이 판금 반발량에 영향을 미치는 많은 영향 요인이 있습니다. 판금 성형 공정의 설계자에게 반동 현상으로 인한 공작물의 기하학적 오류를 줄이는 더 쉬운 방법은 공정 매개변수를 조정하여 공작물의 반동을 줄여 공작물의 기하학적 크기가 디자인 요구 사항.

재료 성능

재료의 탄성 계수가 작을수록 항복 한계가 높을수록 가공 경화 현상이 더 심각하고(큰 n 값) 굽힘 변형의 반발이 커집니다. 고강도 강판 및 알루미늄 합금 강판의 반동은 일반 강판의 반동보다 큽니다.

상대 굽힘 반경

상대 곡률 반경은 시트를 구부릴 때 재료 두께에 대한 곡률 반경의 비율을 나타냅니다. 상대 굽힘 반경이 감소하면 굽힘 시트의 외부 표면의 총 접선 변형이 증가하고 소성 변형 및 탄성 굽힘 성분도 동시에 증가하지만 총 변형률에서 탄성 변형의 비율은 감소하므로 반동도 감소합니다. 반대로 상대 굽힘 반경이 증가하면 전체 변형에서 탄성 변형의 비율이 증가함에 따라 반발도 증가합니다.

오목 금형과 볼록 금형 사이의 간격

리바운드 문제의 경우 스탬핑 다이의 오목한 다이와 볼록한 다이 사이의 간격이 가장 좋은 부품의 리바운드 및 표면 품질에 영향을 미칩니다. 간격이 작을수록 반동각이 작아지고 간격이 클수록 반동각이 커집니다. 그러나 간격이 너무 작으면 공작물의 표면이 긁히거나 두께가 얇아집니다. 간격이 재료 두께보다 작으면 공작물이 음의 반발을 가질 수 있습니다.

뇌졸중

스트로크의 크기는 스탬핑 및 성형 공정 중 판금의 응력 상태에도 영향을 미칩니다. 얕은 드로잉 부품의 경우 스트로크가 더 작고 굽힘 응력의 영향이 인장 응력보다 크므로 반발 경향이 더 분명합니다. 딥 드로잉 부품의 경우 스트로크가 더 크고 스탬핑 공정 중 인장 응력 결과 시트 재료의 상단 및 하단 표면이 양방향 스트레치 상태를 형성하고 반동 경향이 부분적으로 상쇄되며 반동량이 작다.