ข้อบกพร่องและแนวทางแก้ไขทั่วไปในการปั๊มขึ้นรูป

การขึ้นรูปปั๊มโลหะแผ่นเป็นวิธีการขึ้นรูปพลาสติกโลหะที่สำคัญมาก ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การบินและอวกาศ ยานยนต์และหัวรถจักร เครื่องจักรไฟฟ้า บรรจุภัณฑ์อาหาร ฮาร์ดแวร์รายวัน การก่อสร้าง บรรจุภัณฑ์ ฯลฯ
ข้อบกพร่องในการขึ้นรูปต่างๆ ที่มักเกิดขึ้นในกระบวนการผลิตการปั๊มขึ้นรูปจริงส่งผลกระทบร้ายแรงต่อความแม่นยำทางเรขาคณิต สมรรถนะทางกล และคุณภาพพื้นผิวของชิ้นส่วนที่ปั๊มขึ้นรูป เนื่องจากพารามิเตอร์กระบวนการจำนวนมากที่เกี่ยวข้องกับคุณภาพของการปั๊มและการขึ้นรูป และความสัมพันธ์ระหว่างปัจจัยต่างๆ สิ่งนี้ทำให้เกิดความยากลำบากและความท้าทายอย่างมากสำหรับวิศวกรแม่พิมพ์ที่ไซต์งานในการซ่อมแซมและทดสอบแม่พิมพ์ บทความนี้จะวิเคราะห์สาเหตุของข้อบกพร่องด้านคุณภาพทั่วไปสามประการในกระบวนการปั๊มขึ้นรูป: การแตกร้าว การย่น และการเด้งกลับ และแนะนำวิธีแก้ปัญหาทั่วไป การระบุสาเหตุที่แท้จริงและการใช้ยาที่เหมาะสมกับเคสเท่านั้นจึงจะสามารถหลีกเลี่ยงการซ่อมแซมแม่พิมพ์ตาบอดได้ ซึ่งใช้เวลานานและมีค่าใช้จ่ายสูง
1, การแตกร้าว
การทำให้แผ่นบางลงเป็นผลมาจากการยืดแผ่น จากมุมมองทางวิศวกรรม การลดความหนาของแผ่นงานลง 4% ถึง 20% โดยทั่วไปเป็นที่ยอมรับได้ อย่างไรก็ตาม หากทำให้ผอมบางมากเกินไป ไม่เพียงแต่จะลดความแข็งของชิ้นส่วนลงเท่านั้น แต่ในกรณีที่รุนแรง อาจนำไปสู่การแตกหักของแผ่นงานโดยตรงและกลายเป็นเศษเหล็กอีกด้วย ดังนั้นปรากฏการณ์การแตกหักจึงเป็นหนึ่งในข้อบกพร่องที่สำคัญที่ส่งผลกระทบร้ายแรงต่อคุณภาพของชิ้นส่วนที่ประทับตรา
เรารู้ว่าในการทดสอบแรงดึงของวัสดุ เมื่อการเสียรูปลึกขึ้น พื้นที่รับน้ำหนักของวัสดุจะลดลงอย่างต่อเนื่อง และผลการแข็งตัวของวัสดุก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกัน เมื่อผลการแข็งตัวเพิ่มขึ้นสามารถชดเชยการลดลงของพื้นที่แบริ่ง การเสียรูปจะมีเสถียรภาพ เมื่อเกินค่าจำกัดที่กำหนด วัสดุจะเกิดการคอและแตกหัก ณ ตำแหน่งที่มีความสามารถในการรับน้ำหนักต่ำก่อน สำหรับโลหะแผ่น กระบวนการเปลี่ยนรูปของวัสดุโดยพื้นฐานแล้วเหมือนกับการทดลองแรงดึง และเมื่อความเครียดเกินค่าขีดจำกัดที่กำหนด ก็จะทำให้แผ่นแตกหักได้
ตามระดับของการแตกหัก แบ่งได้เป็น 2 สถานการณ์: การแตกหักระดับจุลภาคและการแตกหักระดับมหภาค การแตกหักระดับจุลภาคหมายถึงการเกิดรอยแตกร้าวในแผ่นโลหะที่มองเห็นได้ยากด้วยตาเปล่า แม้ว่าความลึกของรอยแตกจะตื้น แต่วัสดุบางชนิดก็เสียหายจริง การแตกหักด้วยกล้องจุลทรรศน์หมายถึงลักษณะของรอยแตกและการแตกหักที่มองเห็นได้ในวัสดุแผ่น การแปรรูปโลหะ WeChat มีเนื้อหาที่ดีและคุ้มค่าที่จะให้ความสนใจ การแตกหักด้วยกล้องจุลทรรศน์มักมีสาเหตุหลักมาจากการขยายตัวมากเกินไปในระนาบของแผ่นบาง ในขณะที่การแตกหักด้วยกล้องจุลทรรศน์อาจเกิดจากการขยายอย่างง่ายหรือการดัดงออย่างง่าย การแตกหักทั้งแบบจุลทรรศน์และแบบมหภาคในท้ายที่สุดมีสาเหตุมาจากแรงดึงเฉพาะที่มากเกินไปของวัสดุ
สถานการณ์ที่เกิดการแตกร้าวโดยทั่วไป ได้แก่ พื้นที่รัศมีเล็กๆ ในกระบวนการดึงลึก เนื้อแม่พิมพ์นูน กึ่งกลางแก้มยาง และพื้นที่ที่วัสดุเข้าไปในแม่พิมพ์เว้าผ่านซี่โครงดึง ส่งผลให้เกิดการกีดขวางการไหล
เนื่องจากการแตกหักนั้นเกิดจากความเครียดในพื้นที่เกินค่าจำกัด หลักการในการกำจัดปรากฏการณ์การแตกหักจึงควรเปลี่ยนการกระจายตัวของแรงสัมผัสปกติและแรงเสียดทานในแนวดิ่ง เพื่อลดค่าความเครียดแรงดึงในบริเวณรอยแตกร้าว . โดยทั่วไป การปฏิบัติงานด้านวิศวกรรม ได้แก่:
1. เลือกขนาดและรูปร่างของเหล็กแท่งที่เหมาะสม
ในกระบวนการขึ้นรูปโลหะแผ่น ขนาดและรูปร่างของช่องว่างอาจส่งผลต่อคุณภาพการขึ้นรูปได้ ตัวอย่างเช่น เมื่อยืดทรงกระบอกสี่เหลี่ยมจัตุรัส ช่องว่างสี่เหลี่ยมจัตุรัสจะถูกใช้สำหรับการยืดก่อน หากเกิดรอยแตกร้าว สามารถตัดมุมทั้งสี่ของช่องว่างให้ได้ขนาดที่เหมาะสมเพื่อขจัดรอยแตกร้าว
2. เพิ่มกระบวนการเสริม (การเปลี่ยนส่วนโค้งหรือความลาดเอียงของผลิตภัณฑ์ เพิ่มรูปร่างหรือการตัดกระบวนการ)
เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดด้านการทำงานของชิ้นส่วน เนื้อแม่พิมพ์ที่เหมาะสมหรือการลดความลาดเอียงสามารถลดความต้านทานการไหลของวัสดุในระหว่างกระบวนการขึ้นรูป จึงหลีกเลี่ยงการแตกร้าว กระบวนการเจาะจะตัดส่วนที่เหมาะสมของแผ่นโลหะเพื่อเสริมวัสดุจากบริเวณข้างเคียงที่เสี่ยงต่อการแตกร้าว เพื่อปรับปรุงการเสียรูปของพื้นที่และหลีกเลี่ยงการเกิดการแตกร้าวอีกด้วย
3. การปรับพารามิเตอร์ของซี่โครงยืดหรือแรงยึดขอบ
แม้ว่าการใช้ซี่โครงยืดสามารถป้องกันรอยยับในบริเวณหน้าแปลนได้ แต่ผลข้างเคียงคือเพิ่มความต้านทานการไหลของวัสดุที่เข้าสู่แม่พิมพ์เว้า ดังนั้นพารามิเตอร์การยืดซี่โครงที่ไม่เหมาะสมอาจนำไปสู่การต้านทานการไหลมากเกินไป ส่งผลให้แผ่นแตก
4. การปรับปรุงสภาพการหล่อลื่น
ความสัมพันธ์ระหว่างคุณภาพการขึ้นรูปปั๊มขึ้นรูปและสารหล่อลื่นมีความสำคัญอย่างยิ่ง และสภาพการหล่อลื่นที่ไม่ดีหรือการเลือกใช้สารหล่อลื่นที่ไม่เหมาะสมอาจนำไปสู่การแตกร้าวของแผ่นโลหะได้
2, รอยย่น
การย่นยังเป็นข้อบกพร่องด้านคุณภาพโดยทั่วไปในกระบวนการปั๊ม ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพพื้นผิวของผลิตภัณฑ์ ตัวอย่างเช่น คุณภาพการขึ้นรูปที่ไม่ดีของแผงด้านนอกของยานยนต์ในประเทศเป็นสาเหตุสำคัญมากที่ทำให้เกิดรอยยับ ที่ร้ายแรงกว่านั้นคือบางครั้งอาจมีรอยย่นแล้วถูกแม่พิมพ์รีด ทำให้ชิ้นงานเสียหาย หรือแม้แต่ทำให้แม่พิมพ์เป็นรอย ทำให้สูญเสียการผลิต
สาเหตุของการย่นอยู่ตรงข้ามกับสาเหตุของการแตกหักซึ่งเกิดจากความไม่แน่นอนของทิศทางความหนาของแผ่นโลหะเนื่องจากแรงอัดเฉพาะที่มากเกินไป ความไม่เสถียรรูปแบบนี้เรียกว่าความไม่เสถียรแบบบีบอัด เมื่อเกิดรอยยับ ทิศทางของรอยยับจะตั้งฉากกับแรงกดทับ แต่ไม่สามารถสรุปได้ว่ารอยย่นนั้นเกิดจากแรงกดทับ
การย่นมีหลายประเภทในระหว่างการปั๊มโลหะแผ่น ซึ่งสามารถแบ่งออกเป็นการย่นของการสะสมวัสดุและการย่นที่ไม่เสถียรตามสาเหตุ การสะสมของวัสดุมีสาเหตุมาจากวัสดุที่มากเกินไปเข้าไปในโพรงของแม่พิมพ์เว้า การย่นของความไม่เสถียรหมายถึงความไม่แน่นอนของหน้าแปลนการบีบอัดเนื่องจากแรงยึดเกาะที่อ่อนแอในทิศทางความหนาของแผ่นโลหะและการย่นที่เกิดจากความไม่มั่นคงในพื้นที่ยืดที่ไม่สม่ำเสมอ แม้ว่ารอยย่นจะไม่ทำให้ความแข็งแรงและความแข็งของชิ้นส่วนเช่นการฉีกขาดลดลง แต่ก็ส่งผลต่อความแม่นยำและความสวยงามของชิ้นส่วน หากเกิดรอยยับในกระบวนการระหว่างกลาง อาจส่งผลต่อความคืบหน้าปกติของกระบวนการถัดไปด้วย
เมื่อความเค้นอัดเฉพาะที่ของวัสดุมีขนาดใหญ่เกินไป ทำให้เกิดรอยยับได้ง่าย โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อวัสดุอยู่ในสถานะความเค้นสองสถานะคือความตึงและแรงอัด ดังนั้นหลักการกำจัดรอยยับคือการทำนายสถานการณ์การไหลของวัสดุอย่างแม่นยำ และเพิ่มแรงสัมผัสปกติที่บริเวณที่เกิดรอยยับ โดยทั่วไป การปฏิบัติงานด้านวิศวกรรม ได้แก่:
1. แรงยึดขอบ
แรงกดที่ขอบสามารถเพิ่มความต้านทานการไหลของวัสดุที่เข้าสู่แม่พิมพ์เว้า และบรรเทาปรากฏการณ์รอยย่นที่ขอบหน้าแปลน
2. เพิ่มจำนวนซี่โครงที่ดึงลึกหรือเพิ่มความสูง
แถบยืดแบ่งออกเป็นแถบวงกลม แถบสี่เหลี่ยม และแถบยืด และความต้านทานการป้อนค่อนข้างสูง ประเภทของแท่งยืดที่ใช้ต้องพิจารณาจากหลายแง่มุม เช่น ความลึกในการดึงชิ้นงาน คุณสมบัติของวัสดุ และรูปทรงของผลิตภัณฑ์ การตั้งค่าการยืดซี่โครงอย่างเหมาะสม การควบคุมความต้านทานการป้อนทางวิทยาศาสตร์ การเปลี่ยนแปลงสถานะความเค้นภายในของวัสดุ และการปรับทิศทางการไหลของวัสดุสามารถปรับปรุงข้อบกพร่องการยับได้อย่างมีประสิทธิภาพ
3. ปรับเปลี่ยนรูปทรงของผลิตภัณฑ์และแม่พิมพ์เพื่อดูดซับวัสดุส่วนเกิน