鈑金沖壓 以有競爭力的價格大量生產複雜零件。然而，這一過程仍存在缺陷的風險。沖壓參數錯誤、材料品質低、模具不正確等因素都可能導致沖壓金屬零件出現缺陷。
了解潛在缺陷、後果及其背後的原因有助於理解其性質並制定有效的預防策略。
來！我們討論一下 常見缺陷、原因以及詳細預防方法。
金屬沖壓過程中常見的缺陷有哪些？
沖壓缺陷與尺寸誤差、材料缺陷、變形品質等有關，沖壓金屬零件中的任何一種缺陷都會導致較高的廢品率和生產成本的增加。
讓我們簡單了解所有可能出現的金屬沖壓缺陷；
毛邊缺陷
毛邊缺陷
毛邊是模具和沖頭間隙中邊緣處的小而多餘的材料附著物。緊密的間隙有時會阻礙板材的完全切割，並留下凸起的邊緣和毛邊。毛邊缺陷的後果是需要進一步加工（例如，去毛邊、研磨等）。否則，毛邊會影響組件的功能。
材料裂紋和皺紋
沖壓件裂紋
送入沖壓模具的板料可能在角落、邊緣以及任何局部變形部分出現裂痕。通常，較大的壓制力會導致集中區域出現裂痕。此外，材料品質低也會導致裂縫。
皺褶缺陷是指沖壓零件表面不平整、有摺痕或折疊的缺陷。主要原因是成型過程中材料流動不當。此外，沖壓件的彎曲部分更容易產生皺紋。
變形孔
沖壓件孔變形
沖壓件的孔可能會失去其預期的形狀、尺寸或對齊，通常是由於模具和工件之間的應力或摩擦過大造成的。變形孔缺陷會影響零件的功能、精確度和組裝。
這也可能是由於工具設計不充分、壓力施加不正確或材料回彈造成的。
模具和沖頭磨損
沖壓沖頭磨損
經過一定時間的沖壓後，模具表面、型腔和鋒利的邊緣會因沖頭的持續壓力而磨損。有時，這些磨損肉眼可見，有時可能很難注意到。這種磨損直接影響零件的尺寸精度。
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凹痕和其他凹痕
表面壓痕
縮痕是由於變形後冷卻不均勻而在表面形成的淺凹陷。較小的痕跡會影響沖壓件的美觀，而較深的痕跡則會影響預期性能。特別是厚度部分不同的設計更容易出現凹痕。
如果雜質和灰塵隨材料一起被壓入，則沖壓件上可能會出現其他表面壓痕。
回彈缺陷
沖壓回彈
回彈是沖壓過程中常見的缺陷，材料在成型後由於彈性恢復而部分恢復到原始形狀。這會導致尺寸和幾何不準確。
這種現像是由於工件材料在彎曲過程中經歷彈性和塑性變形而發生的，彈性部分導致零件“彈回” 一旦力量被移除。
邊緣和孔洞破裂
破洞
沖壓過程中邊緣和孔洞可能會破裂，從而降低零件的結構完整性和機械強度。如果高應力集中在這些特徵上，材料可能會從較薄弱的區域破裂。
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鈑金沖壓缺陷的原因
接下來，以下是沖壓金屬零件缺陷的主要原因；
高應變
應變是指施加沖壓壓力所引起的尺寸變形長度。當施加力時，高應變會超過材料板的極限拉伸強度，彎曲線或邊緣可能會撕裂和破裂。
材料品質低下或板材有缺陷
材料品質低或材料選擇不合適是造成沖壓缺陷的另一個原因。如果質量不達標，它們可能無法承受施加的變形力，從而導致裂縫。因此，如果毛坯料中已經存在任何缺陷，這些缺陷就會保留在沖壓件中。
模具和工具問題
如果沖壓件有缺陷，模具、沖頭和相關固定裝置可能有設計或安裝問題。它包括沖頭鈍化、材料磨損、錯位或模具設計缺陷導致應力分佈不均勻。
錯誤的沖孔速度和力量
不正確的沖壓速度、壓力和其他沖壓參數會導致多種缺陷，從尺寸不一致到成型不完整。
- 沖壓速度高→有開裂、撕裂的風險。
- 沖壓速度低→成型不完整、產生皺紋。
- 高壓力→材料開裂、工具磨損和零件變形。
- 壓制力低→成型不當和回彈缺陷。
污染和缺乏潤滑
金屬板表面或模腔內的灰塵、油脂、碎屑或其他污染物會導致沖壓件出現視覺缺陷。因此，潤滑不足會造成高摩擦，這可能導致材料邊緣開裂和折疊。
模具凹凸面間隙不一致
上（凸）模表面和下（凹）模表面之間不一致的不均勻間隙或錯位會擾亂力的分佈和材料流動。這會導致金屬沖壓缺陷，例如凸緣不一致和皺紋。
材料缺陷如何影響金屬沖壓工藝
如果您用作沖壓原材料的金屬板本身有缺陷，它會將這些缺陷傳遞給沖壓金屬零件。材料問題也可能導致其他缺陷 沖壓工藝，例如開裂或材料徹底損壞。
空白金屬板上的刮痕
因此，在金屬沖壓中尋找以下材料缺陷。然後，確保在沖壓之前用於沖壓的板料毛坯沒有任何此類缺陷；
- 表面缺陷，如生鏽、刮痕、凹坑或碎片。
- 存在非金屬雜質，例如氧化物或爐渣。
- 小孔隙導致孔隙率
- 板材橫斷面上的厚度各有不同。
- 因熱處理或軋製不當而導致的晶粒結構粗大或不均勻。
沖壓過程中的任何上述材料缺陷都會擾亂製程過程並導致應力分佈不均勻。它還會影響模具和沖頭工具——對材料片進行詳細檢查和測試以及材料選擇過程中的其他步驟至關重要。
如何防止客製化金屬沖壓出現缺陷？
防止客製化金屬沖壓中可能出現的缺陷需要從流程開始考慮幾點：安裝檢查、製程中品質控制和生產後檢查。
- 模具設計
您的沖壓模具設計必須與其生產技術相容，因此請針對 DMF 最佳化您的模具設計。因此，它應包括所有必要的特徵，並且應根據沖壓件的幾何形狀和材料選擇模具材料。
- 模具的正確安裝和正確的沖壓參數
在沖床中安裝模具並進行正確的對準。您可以在設定後使用校準儀器來確保這一點。然後根據設計零件的厚度、尺寸和複雜程度，在數控沖壓機中輸入速度、噸位、閉合高度、模具間隙和背壓等參數。
- 預熱和潤滑
預熱板材和模具以避免裂紋，因為它可以提高金屬的可塑性。接下來，應該對模具和毛坯工作板進行潤滑，以減少因重複壓製而產生的摩擦。
- 設備和工具的定期維護
維護數控沖壓設備， 金屬沖壓模具以及輔助系統。您可以遵循製造商的指南，也可以根據該指南制定新的定期維護計劃。
- 使用消除應力的材料
選擇經過熱處理（退火）的材料板材；它們提高了成形性並防止了材料翹曲和回彈的風險。此外，您也可以在零件設計時考慮回彈因素。
如何防止沖壓件翹曲或變形？
正確的材料選擇是防止沖壓件翹曲和變形的方法之一。選擇正確類型且厚度均勻的金屬板。此外，您還可以在沖壓之前進行退火或消除應力處理。因此，它可以減少內部應力並增加延展性。
調整速度和壓力，並保持對零件施加均勻的壓力，以避免不均勻的變形。此外， 漸進式沖壓或多級沖壓，可更均勻地分佈應力並降低翹曲和變形的風險。
金屬沖壓品質控制：如何辨識和解決缺陷
沖壓品質控制
品質控制是沖壓製造過程中檢查、測量和分析的系統方法。這些都是在沖壓過程之前、之後和期間採用不同的方法和儀器完成的。在每個階段，缺陷都會立即被發現並解決。
材料檢驗
首先，檢查原始金屬的厚度是否一致、表面是否有裂痕、雜質和痕跡。可以使用卡尺、千分尺、超音波檢測和其他各種儀器來實現這一點。此階段的主要目標是確保沖壓材料無瑕疵。
過程品質控制
自動化儀器嚴密監控沖壓過程，以識別金屬板沖壓過程中的缺陷並及時採取措施。通常，即時監控系統用於此目的，提供與壓力、對準、速度和工具磨損相關的數據。如果發現任何錯誤，可以調整流程以確保品質。
沖壓後品質控制
最終的檢查和分析確保成品零件符合品質標準。為此，我們使用了坐標測量機 (CMM) 和表面粗糙度測試儀等先進技術。如果發現任何有缺陷的零件，則會分析情況，並在下一個週期採取預防措施以改善生產。
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加起來
沖壓過程可能會產生具有缺陷的零件，例如美觀的壓痕，皺紋，邊緣裂紋，角偏移等。原因可能是設定不當、模具磨損、沖壓速度不正確、工作板受污染等。
常見問題
- 金屬沖壓中最常見的缺陷有哪些？
材料撕裂和裂縫、毛邊、皺紋和表面壓痕是金屬板沖壓過程中的一些典型缺陷。
- 材料缺陷如何影響金屬沖壓？
假設材料板中存在缺陷，例如厚度不均勻、氧化物雜質或成形性差。在這種情況下，它會導致沖壓件出現裂縫等缺陷，也會導致 快速工具 穿。
- 如何避免客製化金屬沖壓出現缺陷？
防止金屬沖壓產生的缺陷；
- 使用優質材料
- 定期維護設備和模具設置
- 慶祝沖壓前對齊設置
- 採用即時監控和嚴格的品質控制措施
- 什麼原因造成金屬沖壓的表面缺陷？
金屬沖壓表面缺陷的主要原因是模具安裝和沖壓參數不正確、外部污染、潤滑不當以及缺乏經常維護。
- 工裝和模具維護如何減少沖壓缺陷？
工具和模具的維護對於減少和防止可能的金屬沖壓缺陷至關重要。定期清潔、潤滑和磨損檢查有助於避免諸如崩邊和材料撕裂等問題。
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