Défauts courants et solutions dans le formage par emboutissage

Le formage par emboutissage de la tôle est une méthode de formage du métal et du plastique très importante, largement utilisée dans les domaines industriels tels que l'aérospatiale, l'automobile et les locomotives, les machines électriques, l'emballage alimentaire, la quincaillerie quotidienne, la construction, l'emballage, etc.
Divers défauts de formage qui surviennent souvent au cours du processus de production d’emboutissage affectent sérieusement la précision géométrique, les performances mécaniques et la qualité de surface des pièces embouties. En raison des nombreux paramètres de processus liés à la qualité de l'emboutissage et du formage, ainsi que des relations entre divers facteurs, cela pose de grandes difficultés et défis aux ingénieurs de moules sur site pour réparer et tester les moules. Cet article analysera les causes de trois défauts de qualité courants dans le processus d'emboutissage : les fissures, les plissements et le rebond, et présentera des solutions générales. Ce n'est qu'en identifiant la cause profonde et en appliquant le médicament approprié au cas que l'on peut éviter la réparation aveugle des moisissures, qui prend du temps et est coûteuse.
1, rupture
L'amincissement des feuilles est le résultat de l'étirement des feuilles. D'un point de vue technique, une réduction de 4 à 20 % de l'épaisseur de la tôle est généralement acceptable. Cependant, si un amincissement excessif est effectué, non seulement cela affaiblira la rigidité des pièces, mais dans les cas graves, cela entraînera même directement la rupture de la tôle et sa transformation en ferraille. Par conséquent, le phénomène de fracture est l’un des défauts importants qui affectent sérieusement la qualité des pièces embouties.
Nous savons que dans les essais de traction des matériaux, à mesure que la déformation s'approfondit, la surface d'appui du matériau diminue continuellement et son effet de durcissement se renforce également. Lorsque l'augmentation de l'effet de durcissement peut compenser la réduction de la surface d'appui, la déformation est stable ; Lorsqu'une certaine valeur limite est dépassée, le matériau subit d'abord une striction et une fracture à l'endroit où la capacité portante est faible. Pour la tôle, le processus de déformation du matériau est fondamentalement le même que celui des expériences de traction, et lorsque la déformation dépasse une certaine valeur limite, la tôle se fracture.
Selon le degré de fracture, elle peut être divisée en deux situations : micro fracture et macro fracture. La microfracture fait référence à la formation de fissures dans une tôle difficilement visibles à l’œil nu. Bien que la profondeur des fissures soit faible, certains matériaux se sont en réalité rompus. La fracture macroscopique fait référence à l’apparition de fissures et de fractures visibles dans le matériau en feuille. WeChat sur le traitement des métaux a un bon contenu et mérite qu'on y prête attention. La fracture macroscopique est généralement principalement causée par une expansion excessive dans le plan de la plaque mince, tandis que la fracture microscopique peut être causée soit par une simple expansion, soit par une simple flexion. Les fractures microscopiques et macroscopiques sont finalement causées par une contrainte de traction locale excessive du matériau.
Les situations dans lesquelles des fissures se produisent incluent généralement des zones à petit rayon dans les processus d'emboutissage profond, des congés de moule convexes, des centres de parois latérales et des zones où le matériau pénètre dans le moule concave par les nervures d'étirage, entraînant une obstruction de l'écoulement.
Étant donné que la rupture est provoquée par une déformation dans une zone locale dépassant sa valeur limite, le principe pour éliminer le phénomène de fracture doit être de modifier la répartition de la force de contact normale et de la force de frottement tangentielle afin de réduire la valeur de déformation en traction dans la zone de fracture. . Généralement, les pratiques d'ingénierie comprennent :
1. Choisissez une taille et une forme de billette raisonnables
Lors du processus de formage de la tôle, la taille et la forme du flan peuvent affecter la qualité du formage. Par exemple, lors de l'étirement d'un cylindre carré, le flan carré est d'abord utilisé pour l'étirement. Si des fissures apparaissent, les quatre coins du flan peuvent être coupés à une taille appropriée pour éliminer les fissures.
2. Ajouter des processus auxiliaires (modification des arcs ou des pentes du produit, ajout de mises en forme ou de coupes de processus)
Dans le but de répondre aux exigences fonctionnelles des pièces, des congés de moule appropriés ou une réduction de la pente peuvent réduire la résistance à l'écoulement du matériau pendant le processus de formage, évitant ainsi les fissures. Le processus de poinçonnage coupe des parties appropriées de la tôle pour compléter les matériaux des zones adjacentes sujettes aux fissures, afin d'améliorer la déformation de la zone et également d'éviter l'apparition de fissures.
3. Ajustement des paramètres de la nervure d'étirement ou de la force de maintien des bords
Bien que l'utilisation de nervures d'étirement puisse éviter les plis dans la zone du rebord, son effet secondaire est d'augmenter la résistance à l'écoulement du matériau entrant dans le moule concave. Par conséquent, des paramètres d’étirement inappropriés des nervures peuvent conduire à une résistance excessive à l’écoulement, conduisant à une fissuration de la feuille.
4. Améliorer les conditions de lubrification
La relation entre la qualité du formage à l'emboutissage et les lubrifiants est extrêmement importante, et de mauvaises conditions de lubrification ou une mauvaise sélection de lubrifiants peuvent entraîner des fissures dans la tôle.
2, rides
Le froissement est également un défaut de qualité typique du processus d’emboutissage, qui affecte directement la qualité de surface des produits. Par exemple, la mauvaise qualité de formage des panneaux extérieurs automobiles nationaux est une raison très importante du froissement ; Plus grave encore, il peut parfois y avoir des plis puis un repassage par le moule, endommageant la pièce ou même rayant le moule, entraînant des pertes de production.
La cause du plissement est opposée à la cause de la fracture, qui est provoquée par l'instabilité de la direction de l'épaisseur de la tôle en raison d'une contrainte de compression locale excessive. Cette forme d’instabilité est appelée instabilité compressive. Lorsque des rides apparaissent, la direction des rides est perpendiculaire à la contrainte de compression, mais on ne peut pas simplement supposer que les rides sont provoquées par une contrainte de compression.
Il existe différents types de plissements lors de l'emboutissage de la tôle, qui peuvent être divisés en plissements d'accumulation de matériau et plissements d'instabilité en fonction de leurs causes. Le plissement de l'accumulation de matière est provoqué par un excès de matière pénétrant dans la cavité de la matrice concave ; Le plissement d'instabilité fait référence à l'instabilité de la bride de compression en raison de la faible force de liaison dans le sens de l'épaisseur de la tôle et du plissement provoqué par l'instabilité dans les zones d'étirement inégales. Bien que le froissement n’affaiblisse pas la résistance et la rigidité des pièces comme le déchirement, il affecte la précision et l’esthétique des pièces. Si des rides apparaissent au cours du processus intermédiaire, cela peut également affecter le déroulement normal du processus suivant.
Lorsque la contrainte de compression locale du matériau est trop importante, il est facile de provoquer des plissements, en particulier lorsque le matériau est dans deux états de contrainte de tension et de compression. Par conséquent, le principe de l’élimination des rides est de prédire avec précision la situation d’écoulement du matériau et d’augmenter la force de contact normale au niveau de la zone ridée. Généralement, les pratiques d'ingénierie comprennent :
1. Force de maintien des bords
La force de pression des bords peut augmenter la résistance à l'écoulement du matériau entrant dans le moule concave et atténuer le phénomène de froissement au niveau du bord de la bride.
2. Augmentez le nombre de nervures d'emboutissage profond ou augmentez la hauteur
Les barres d'étirement sont divisées en barres circulaires, barres carrées et barres d'étirement, et la résistance à l'alimentation est relativement élevée. Le type de barre d'étirage utilisé doit être pris en compte sous plusieurs aspects, tels que la profondeur d'emboutissage de la pièce, les propriétés du matériau et la forme du produit. Un réglage raisonnable des nervures d'étirement, un contrôle scientifique de la résistance à l'alimentation, un changement de l'état de contrainte interne des matériaux et un ajustement de la direction du flux de matériaux peuvent améliorer efficacement les défauts de froissement.
3. Modifier les formes des produits et des moules pour absorber les matériaux en excès