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(jìn)行方筒拉深時(shí)，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(huì)產(chǎn)生較多的折皺。拉深深度偏深時(shí)，角部的側(cè)壁會(huì)發(fā)生壁折皺。當(dāng)rd小時(shí)，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(huì)產(chǎn)生凸緣面折皺，但rcp部或rcd部總有一處會(huì)發(fā)生破裂。雖然淺拉深時(shí)不明顯，但在深拉深時(shí)，在角部凸緣部位，會(huì)明顯地出現(xiàn)光亮部位。

圖中（c）表示在深拉深時(shí)，由于壓邊圈平面接觸不良而引起破裂。當(dāng)進(jìn)行深拉深時(shí)，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(jìn)行拉深，在發(fā)亮的部位往往會(huì)抑制材料的流動(dòng)，壓縮應(yīng)力就向直邊部移動(dòng)，同時(shí)，板厚增加，直邊部位的凸緣也會(huì)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(biāo)準(zhǔn)是拐角部位凸緣面只是單側(cè)個(gè)別地方發(fā)亮，如果兩面都發(fā)亮，就有破裂的危險(xiǎn)。

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(shí)，沖撞痕線都是混亂的。

在調(diào)查折皺發(fā)生的原因時(shí)，要仔細(xì)觀察折皺發(fā)生的部位，形狀和方向。同時(shí)，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(jìn)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(huì)增厚，當(dāng)達(dá)到某種極限，就會(huì)發(fā)生折皺，而折皺又會(huì)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(jì)正確。深制品用小角R拉深時(shí)，角部會(huì)發(fā)生折皺并引起破裂。如果角部R設(shè)計(jì)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(shí)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(shí)，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(diǎn)，是首先絕對(duì)控制折皺的發(fā)生，然后再防止其破裂。

壓邊力偏低時(shí)（如圖1（a）所示），折皺會(huì)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(dá)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(dòng)的低粘度潤滑油，這時(shí)再進(jìn)行拉深，就不會(huì)產(chǎn)生破裂。這種情況下，應(yīng)當(dāng)用盡量小的rcp，rcd進(jìn)行深拉深，如果這時(shí)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(huì)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(shí)，或者折皺與破裂同時(shí)發(fā)生時(shí)，需要對(duì)緩沖銷進(jìn)行檢查。

但是，如果折皺的位置和形狀隨壓力機(jī)行程變化時(shí)，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(gè)問題，對(duì)不銹鋼板，厚鋼板等進(jìn)行沖壓加工時(shí)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(dòng)，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(shí)，由于板厚的變化量小，對(duì)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(dāng)進(jìn)行深拉深時(shí)，板厚的變化很大，所以必須與模具進(jìn)行很好地配合。

④ 修正上、下模的平行度。

進(jìn)行試?yán)顣r(shí)，在凹模面涂上紅丹粉進(jìn)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(dǎo)向板安裝不良；

f 壓力機(jī)精度不好。

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，如果能對(duì)壓力機(jī)進(jìn)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(jī)進(jìn)行調(diào)整，由于加壓力小，模具剛性不足的問題不會(huì)明顯暴露出來，試?yán)顣r(shí)，試模壓力機(jī)加上實(shí)際載荷后，模具就會(huì)出現(xiàn)模具撓曲，完全改變其接觸狀態(tài)。

⑤ 保證壓力機(jī)的精度。

如果壓力機(jī)的精度差，就會(huì)引起折皺并出現(xiàn)破裂。尤其在進(jìn)行深拉深時(shí)，這種現(xiàn)象就更容易出現(xiàn)。因此，試模壓力機(jī)需進(jìn)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(jī)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(yàn)。

尤其在深拉深時(shí)，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(duì)于控制材料的移動(dòng)是非常重要的。方形筒件拉深時(shí)，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(shí)，為了達(dá)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(shí)，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(dòng)。因此，在試模階段，毛坯形狀與模具的配合，是一項(xiàng)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(huì)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(xiàng)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(gè)地方的折皺，但另一個(gè)地方又會(huì)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(yàn)階段沒有問題，但在批量生產(chǎn)階段就會(huì)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(huì)出現(xiàn)這類痕跡，并逐漸加深。

作為應(yīng)急措施，是立即進(jìn)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(duì)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(duì)鑲環(huán)、壓邊圈進(jìn)行鍍硬鉻，或其他表面硬化處理（如豐田擴(kuò)散法即TD法）等等。c 使用鑄鋼鑄件時(shí)，通過火焰淬火進(jìn)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(diǎn)低的材料。