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覆蓋件模具表面處理新技術!

作者:admin 發布日期:2018-7-25 關注次數: 二維碼分享

大型車身覆蓋件在成形過程中最常見的缺陷是覆蓋件表面的拉延痕。拉延痕是車身覆蓋件模具最常見的失效形式,體現在模具表面粘結形成積瘤,嚴重劃傷制件表面,為了提高覆蓋件的表面質量,鉗工維修人員不得不對模具和制件表面的積瘤進行處理,并且采用抛光手段打磨産品和模具拉痕。然而頻繁地抛光打磨,會破壞模具表面的強度,最終将導緻沖壓件精度降低,模具過早失效,産生相當高的過程費用。

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汽車用戶在使用過程中,如果遇到嚴重酸雨地區,外表面的腐蝕就從起初拉毛的區域開始。同時,一些骨架内的制件,因拉毛區域的應力過于集中,會出現疲勞破裂。所以,制件表面的拉痕,不僅影響塗漆質量及外觀視角效果,而且影響車身壽命,擺在技術人員面前的問題是如何降低或減輕拉延痕缺陷。

缺陷分析

大型車身覆蓋件的質量主要取決于拉延工序的成功與否,産生缺陷的形式主要有破裂、起皺、沖擊線、滑移、面畸變和拉延痕等。前面五種可以在沖壓工藝方案的初期階段借助CAE手段優化,也可以通過模具調試階段改善或優化,達到可以接受的範圍,而拉延痕是伴随着模具的整個生命周期,隻要是借助沖壓模具加工的制件都存在不同程度的表面拉延痕缺陷,無法避免。當拉延痕轉化成深溝時,深度可達材料厚度的1/4~1/3。當拉延痕超過一定程度時,僅靠模具鉗工抛光模具表面,不能最終解決拉延痕缺陷,反而會損壞了模具表面的熱處理基層。一般來說,一次較好的抛光僅能支持沖壓生産過程中加工産品300~600件,抛光後再生産的過程反複出現。

此外,模具表面在與鋼闆表面接觸時形成強有力的摩擦,摩擦物體之間的表面硬質顆粒也将引起拉延工序産生拉延痕缺陷,同時造成模具表面劃傷。這些顆粒來自車間粉塵,油污及加工人員二次污染等。對這種缺陷産生的原因,隻能依靠清潔現場環境,闆料表面清洗和模具表面油污處理才能改善。

粘結瘤的生成

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車身覆蓋件拉延時闆坯劃過模具表面,在沖擊力和摩擦作用下,模具淬火表面和金屬闆料表面的吸附層和油膜被破壞,起初是模具和制件表面高點的油膜先失去吸附層而破壞,産生原子間接觸而出現冷焊現象。模具表面和闆料表面的金屬離子相互吸附、遊離擴散,由于闆料軋制時、模具鑄造或加工等産生晶粒缺陷,兩種潔淨表面金屬離子吸附力遠大于有缺陷的原子鍵或正常原子鍵,闆料晶粒被剝離、粘接在模具表面,随着拉延的繼續深入,闆料連續劃過模具表面,這些先粘附在更高點更易擠壓破壞闆料表面油膜而吸附、擴散和剝離闆料表面,發生二次粘結。模具表面經過多次拉延,造成粘結接點堆積形成積瘤。

由于積瘤的金屬晶粒經曆過破碎和位錯變化,使金屬塑性變形抗力增大,積瘤金屬晶粒硬度和強度顯著提高,塑性和韌性下降,即産生加工硬化現象。由于積瘤具有比闆料更高的硬度,可達到闆料硬度的2~4倍。随着拉延不斷進行,積瘤就像把鏟刀,鏟去任何劃過積瘤處的闆料金屬,使闆料表面産生拉延痕和犁溝損傷。如圖1所示,積瘤導緻沖壓件表面産生的拉延痕劃傷。

綜上所述,積瘤是兩種金屬硬度比較接近,金屬表面制件形成金屬鍵而産生粘結擠壓剝離。

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