钣金冲压 以有竞争力的价格大批量生产复杂零件。然而，这一过程并非没有缺陷的风险。冲压参数中的任何错误、材料质量低下、模具工具不正确以及其他因素都可能导致冲压金属零件出现缺陷。
了解潜在缺陷、后果及其背后的原因有助于理解其性质并制定有效的预防策略。
让我们讨论 常见缺陷、原因以及详细预防方法。
金属冲压过程中常见的缺陷有哪些？
冲压缺陷与尺寸误差、材料缺陷、变形质量等有关，冲压金属零件中的任何一种缺陷都会导致较高的废品率和生产成本的增加。
让我们简单了解一下所有可能出现的金属冲压缺陷；
毛刺缺陷
毛刺缺陷
毛刺是与模具和冲头间隙相关的边缘上的细小且多余的材料附着物。间隙太小有时会阻碍板材的完全切割，并留下凸起的边缘和毛刺。毛刺缺陷的后果是需要进一步加工（例如，去毛刺、研磨等）。否则，毛刺会影响部件的功能。
材料裂纹和皱纹
冲压件裂纹
送入冲压模具的板材在角部、边缘及任何局部变形处都可能出现裂纹。通常，较大的冲压力会导致集中区域出现裂纹。此外，材料质量低下也会导致裂纹。
皱褶缺陷是指冲压件表面不平整、起皱或折叠。主要原因是成型过程中材料流动不当。此外，冲压件弯曲部分更容易出现皱褶。
变形孔
冲压件孔变形
冲压件的孔可能会失去其预期的形状、尺寸或对齐，通常是由于模具和工件之间的应力或摩擦过大造成的。变形的孔缺陷会影响零件的功能、精度和装配。
这也可能是由于工具设计不充分、压力施加不正确或材料回弹造成的。
模具和冲头磨损
冲压冲头磨损
经过一定时间的冲压后，模具表面、型腔和锋利的边缘会因冲头的持续压力而磨损。有时，这些磨损肉眼可见，有时可能难以察觉。这种磨损直接影响零件的尺寸精度。
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凹痕和其他凹痕
表面压痕
凹痕是变形后冷却不均匀导致表面出现浅凹陷。小凹痕会影响冲压件的美观，而较深的凹痕会影响预期性能。尤其是厚度不一的设计更容易出现凹痕。
如果杂质和灰尘随材料一起被压入，则冲压件上可能会出现其他表面压痕。
回弹缺陷
冲压回弹
回弹是冲压过程中常见的缺陷，即材料在成型后由于弹性恢复而部分恢复到其原始形状。这会导致尺寸和几何不准确。
这种现象是由于工件材料在弯曲过程中经历弹性和塑性变形而发生的，弹性部分导致零件“弹回” 一旦力量被移除。
边缘和孔洞破裂
破洞
边缘和孔洞在冲压过程中可能会破裂，从而降低部件的结构完整性和机械强度。如果高应力集中在这些部位，材料可能会从较弱的区域破裂。
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钣金冲压缺陷的原因
接下来，以下是冲压金属零件缺陷的主要原因；
高应变
应变是指施加冲压压力引起的尺寸变形长度。当施加力时，高应变超过材料板的极限拉伸强度，弯曲线或边缘可能会撕裂和破裂。
材料质量低下或板材有缺陷
材料质量低或材料选择不当是造成冲压缺陷的另一个原因。如果质量不达标，它们可能无法承受施加的变形力，从而导致裂纹。因此，如果毛坯中已经存在任何缺陷，这些缺陷将保留在冲压件中。
模具和工具问题
如果冲压件存在某种缺陷，模具、冲头和相关固定装置可能存在设计或安装问题。这包括冲头钝化、材料磨损、错位或模具设计缺陷导致应力分布不均匀。
错误的冲孔速度和力量
不正确的冲压速度、压力和其他冲压参数会导致多种缺陷，从尺寸不一致到成型不完整。
- 冲压速度高→有开裂、撕裂的风险。
- 冲孔速度低→成型不完整、产生皱纹。
- 高压力→材料开裂、工具磨损和零件变形。
- 压制力低→成型不当和回弹缺陷。
污染和缺乏润滑
金属板表面或模具型腔中的灰尘、油脂、碎屑或其他污染物会导致冲压件外观缺陷。因此，润滑不足会导致高摩擦，这可能会导致材料开裂和边缘折叠。
模具凹凸面间隙不一致
上（凸）模表面和下（凹）模表面之间不一致的间隙或错位会扰乱力的分布和材料流动。这会导致金属冲压缺陷，例如不一致的凸缘和皱纹。
材料缺陷如何影响金属冲压工艺
如果您用作冲压原材料的金属板本身存在缺陷，则会将这些缺陷传递给冲压金属部件。材料问题还可能导致冲压过程中出现其他缺陷。 冲压工艺，例如开裂或材料彻底损坏。
空白金属板上的划痕
因此，在金属冲压中寻找以下材料缺陷。然后，确保在冲压前用于冲压的板材毛坯没有任何此类缺陷；
- 表面缺陷，如生锈、划痕、凹坑或碎片。
- 存在非金属杂质，例如氧化物或炉渣。
- 小孔隙导致孔隙率
- 板材横截面上的厚度各有不同。
- 由于热处理或轧制不当而导致的晶粒结构粗大或不均匀。
冲压过程中的任何上述材料缺陷都会破坏工艺并导致应力分布不均匀。它还会影响模具和冲头工具——在材料选择过程中，对材料板进行详细检查和测试以及执行其他步骤至关重要。
如何防止定制金属冲压中出现缺陷？
防止定制金属冲压中可能出现的缺陷需要从流程开始考虑几点：安装检查、过程中质量控制和生产后检查。
- 模具设计
您的冲压模具设计必须与其生产工艺兼容，因此请针对 DMF 优化您的模具设计。因此，它应包含所有必要的功能，并且应根据冲压件的几何形状和材料选择模具材料。
- 模具的正确安装和正确的冲压参数
将模具正确对准地安装在冲床中。设置后，您可以使用校准仪器来确保这一点。然后，根据设计部件的厚度、尺寸和复杂性，在 CNC 冲压机中输入速度、吨位、闭合高度、模具间隙和背压等参数。
- 预热和润滑
预热板材和模具以避免裂纹，因为它可以提高金属的可塑性。接下来，应在模具和毛坯工作板上涂抹润滑剂，以减少因重复压制而产生的摩擦。
- 设备和工具的定期维护
维护数控冲压设备， 金属冲压模具以及辅助系统。您可以遵循制造商的指导方针，也可以制定包含该指导方针的新定期维护计划。
- 使用消除应力的材料
选择经过热处理（退火）的材料板；它们可提高成形性并防止材料翘曲和回弹的风险。此外，您可以在零件设计期间考虑回弹因素。
如何防止冲压件翘曲或变形？
正确选择材料是防止冲压件翘曲和变形的方法之一。选择厚度均匀的正确类型的金属板。此外，您可以在冲压前进行退火或应力消除处理。因此，它可以减少内部应力并提高延展性。
调整速度和压力，并保持对零件施加均匀的压力，以避免不均匀的变形。此外， 级进冲压或多级冲压，可更均匀地分布应力并降低翘曲和变形的风险。
金属冲压质量控制：如何识别和解决缺陷
冲压质量控制
质量控制是冲压制造中检查、测量和分析的系统方法。这些是在冲压过程之前、之后和过程中使用不同的方法和仪器进行的。在每个阶段，都会立即发现并解决缺陷。
材料检验
首先，检查原材料的厚度是否一致、表面是否有裂纹、杂质和痕迹。可以使用卡尺、千分尺、超声波检测和其他各种仪器。此阶段的主要目标是确保冲压材料无缺陷。
过程质量控制
自动化仪器密切监控冲压过程，以识别金属板冲压过程中的缺陷并及时采取措施。通常，为此使用实时监控系统，提供与压力、对准、速度和工具磨损相关的数据。如果发现任何错误，可以调整流程以确保质量。
冲压后质量控制
最终检查和分析确保成品部件符合质量标准。为此，我们使用了坐标测量机 (CMM) 和表面粗糙度测试仪等先进技术。如果发现任何有缺陷的部件，则会分析情况，并在下一个周期采取预防措施以改进生产。
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总结
冲压工艺可能会产生有缺陷的零件，如外观凹痕、皱纹、边缘开裂、角偏移等。您需要了解这些缺陷的根本原因，以制定预防策略；原因可能是设置不当、模具磨损、冲压速度不正确、工作板受污染等。然后，可以采取正确的预防措施。
常见问题
- 金属冲压中最常见的缺陷有哪些？
材料撕裂和裂纹、毛刺、皱纹和表面压痕是金属板冲压过程中的一些典型缺陷。
- 材料缺陷如何影响金属冲压？
假设材料板含有缺陷，如厚度不均匀、氧化物杂质或成形性差。 在这种情况下，它会导致冲压件出现裂纹等缺陷，还会导致 快速工具 穿。
- 如何避免定制金属冲压中出现缺陷？
防止金属冲压产生的缺陷；
- 使用优质材料
- 定期维护设备和模具设置
- 庆祝冲压前对齐设置
- 采用实时监控和严格的质量控制措施
- 什么原因造成金属冲压的表面缺陷？
金属冲压表面缺陷的主要原因是模具安装和冲压参数不正确、外部污染、润滑不当以及缺乏经常维护。
- 工装和模具维护如何减少冲压缺陷？
工具和模具维护对于减少和防止可能的金属冲压缺陷至关重要。定期清洁、润滑和磨损检查有助于避免诸如崩边、钝边和材料撕裂等问题。
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