拉深壓料面起皺原因及處理方法

凸緣折皺是產(chǎn)生于制品凸緣上的折皺，主要是由凸緣切向應(yīng)力引起的壓縮變形，造成材料縱向彎曲。

圖1表示在進行方筒拉深時，凸緣折皺和破裂與防皺壓邊力的關(guān)系。圖中（a）表示壓邊力低，凸緣會產(chǎn)生較多的折皺。拉深深度偏深時，角部的側(cè)壁會發(fā)生壁折皺。當rd小時，角部圓角半徑（rcp）不能控制材料，折皺就作為拉深筋的功能，在rcp部位發(fā)生破裂。

圖中（b）與（a）相反，壓邊力偏大，雖然不會產(chǎn)生凸緣面折皺，但rcp部或rcd部總有一處會發(fā)生破裂。雖然淺拉深時不明顯，但在深拉深時，在角部凸緣部位，會明顯地出現(xiàn)光亮部位。

圖中（c）表示在深拉深時，由于壓邊圈平面接觸不良而引起破裂。當進行深拉深時，由于壓縮凸緣的原因，使角部的板厚增加。如果把壓邊圈板研磨后進行拉深，在發(fā)亮的部位往往會抑制材料的流動，壓縮應(yīng)力就向直邊部移動，同時，板厚增加，直邊部位的凸緣也會發(fā)生折皺。

拐角處產(chǎn)生的折皺由于出現(xiàn)加工硬化，在rcd部不能控制材料流入，rcd部位就產(chǎn)生破裂。

圖中（d）表示接觸狀態(tài)和壓邊力都好的狀態(tài)。凸緣部完全沒有折皺，也沒有破裂。為了能拉深出這類精良制品，其標準是拐角部位凸緣面只是單側(cè)個別地方發(fā)亮，如果兩面都發(fā)亮，就有破裂的危險。

為了成形沒有折皺和破裂的制品，觀察沖撞痕線的形狀也可以作為分析缺陷原因的重要手段。特別是局部產(chǎn)生折皺時，沖撞痕線都是混亂的。

在調(diào)查折皺發(fā)生的原因時，要仔細觀察折皺發(fā)生的部位，形狀和方向。同時，還不能忽略與制品的接觸狀態(tài)、沖撞痕線等等這些在制品上可能出現(xiàn)的變化，并根據(jù)這些因素，進行綜合分析，找出其原因。

原因及消除方法

（1）制品形狀

① 將制品深度降低。

制品深度太深，壓縮凸緣部位的板厚會增厚，當達到某種極限，就會發(fā)生折皺，而折皺又會引起rcp部位破裂。消除碰撞印痕和改變制品形狀，一般都可解決上述缺陷。

② 將角部R設(shè)計正確。深制品用小角R拉深時，角部會發(fā)生折皺并引起破裂。如果角部R設(shè)計不合理，而拉深深度又要滿足圖紙要求，那么這種拉深就無法實現(xiàn)。

（2）沖壓條件

① 提高壓邊力。

折皺在凸緣四周均勻產(chǎn)生時，應(yīng)判斷為壓邊力不足。另外，也有折皺和破裂混同發(fā)生的情況。方筒深拉深的要點，是首先絕對控制折皺的發(fā)生，然后再防止其破裂。

壓邊力偏低時（如圖1（a）所示），折皺會在四周增高。逐漸提高壓邊力，就可消除折皺；其次，在角部的凸緣上找出光亮部分，變換一下折皺的形狀和位置，即轉(zhuǎn)變到圖1（c）的狀態(tài)。

如果達到這種狀態(tài)，我們一方面消除碰撞印痕，另一方面，換成容易滑動的低粘度潤滑油，這時再進行拉深，就不會產(chǎn)生破裂。這種情況下，應(yīng)當用盡量小的rcp，rcd進行深拉深，如果這時發(fā)生破裂，最簡單的辦法就是增大rcd。但必須注意，rcd太大，往往會產(chǎn)生相反的效果。

② 調(diào)整緩沖銷。

緩沖銷的配置和銷長相一致是非常重要的。發(fā)生于凸緣部的折皺集中于局部時，或者折皺與破裂同時發(fā)生時，需要對緩沖銷進行檢查。

但是，如果折皺的位置和形狀隨壓力機行程變化時，與其說是緩沖銷的原因，不如說是壓邊圈的剛性不足或?qū)虿涣嫉仍蛩斐伞?

緩沖銷的配置，應(yīng)盡量平均安裝在凸模一側(cè)。如果與沖墊銷的位置配合不好，必須考慮采用兩端緩沖或者將壓邊圈增厚以減小銷的影響等措施。這個問題，對不銹鋼板，厚鋼板等進行沖壓加工時非常重要。

③ 壓邊圈平面處于良好配合狀態(tài)。

拉深加工是通過凹模平面和壓邊圈來控制材料均勻流動，而且，板厚隨沖壓行程作相應(yīng)變化，因此，必須通過研磨使其適應(yīng)這種變化。

淺拉深時，由于板厚的變化量小，對圓筒和方筒的拉深凹模面和壓邊圈平面只要磨平就行，所以研磨并沒有問題。然而，當進行深拉深時，板厚的變化很大，所以必須與模具進行很好地配合。

④ 修正上、下模的平行度。

進行試拉深時，在凹模面涂上紅丹粉進行空拉深，我們就可立刻看到紅丹粉偏壓在那一方，然后根據(jù)下列情況，考慮發(fā)生的原因。

a 緩沖銷調(diào)整不良；

b 模具加工不良；

c 裝配不好；

d 模具剛性不足；

e 導向板安裝不良；

f 壓力機精度不好。

根據(jù)經(jīng)驗，如果能對壓力機進行定期檢查并能保證其精度的話，那么，很多場合是由于模具的剛性不足所造成的。即使采用試模機進行調(diào)整，由于加壓力小，模具剛性不足的問題不會明顯暴露出來，試拉深時，試模壓力機加上實際載荷后，模具就會出現(xiàn)模具撓曲，完全改變其接觸狀態(tài)。

⑤ 保證壓力機的精度。

如果壓力機的精度差，就會引起折皺并出現(xiàn)破裂。尤其在進行深拉深時，這種現(xiàn)象就更容易出現(xiàn)。因此，試模壓力機需進行定期檢查，以保證其精度。

⑥ 檢查加工油。

加工油的好壞，與折皺和破裂的產(chǎn)生有直接關(guān)系。將壓力機條件固定下來，只改變加工油，如果產(chǎn)生折皺和破裂，就變更加工油，這是一條成功的經(jīng)驗。

尤其在深拉深時，檢查褶皺和破裂以及壓邊力與加工油的關(guān)系，應(yīng)能找到最佳的加工條件。

⑦ 毛坯形狀的選擇。毛坯形狀，特別修邊線外的形狀，對于控制材料的移動是非常重要的。方形筒件拉深時，其成形性能受角部毛坯形狀的影響，變化非常之大；異形制品拉深時，為了達到制品的表面精度和形狀精度，采用將拉深成形轉(zhuǎn)化成脹形的方法，這時，多半要求改變凸模曲線，并與毛坯形狀互相配合，共同控制材料的流動。因此，在試模階段，毛坯形狀與模具的配合，是一項非常重要的工作。

（3）模具結(jié)構(gòu)。

① 壓邊圈剛性不足。

如果壓邊圈剛性不足，在拉深過程中，壓邊圈會產(chǎn)生局部撓曲而造成凸緣折皺。消除由于壓邊圈剛性不足而引起的折皺是一項非常困難的工作，即使提高壓邊力，一般情況下也無法消除折皺，用加襯套的緩沖銷（便于修磨），雖然可以消除一個地方的折皺，但另一個地方又會發(fā)生折皺。

即使用好材料來提高壓邊圈的剛性，也基本上沒有效果，因此，如果確定為剛性不足，只有重新制作模具。

② 提高模具的耐磨損性能。

雖然模具在試驗階段沒有問題，但在批量生產(chǎn)階段就會開始磨損，先是在壓邊圈或者凹模面出現(xiàn)折皺狀的凹凸，在制品凸緣上也會出現(xiàn)這類痕跡，并逐漸加深。

作為應(yīng)急措施，是立即進行研磨，去除折皺狀凹凸；另外，為了延長一次修磨后的使用周期，應(yīng)針對磨損采取相應(yīng)的措施。

a 將拉深模凹模平面作成鑲環(huán)形式。

b 對鑲環(huán)、壓邊圈進行鍍硬鉻，或其他表面硬化處理（如豐田擴散法即TD法）等等。c 使用鑄鋼鑄件時，通過火焰淬火進行表面硬化處理。

（4）拉深材料。

① 增加板材厚度。

② 選擇板厚誤差小的材料。

③ 更換成屈服點低的材料。