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【HAIGEI推薦】鈑金加工的落料工序品質管理技術研究

來源:海吉科技作者:HAIGEI網址:http://www.szhaigei.com瀏覽數:742 

摘要:金屬薄板鈑金加工中,落料需借助技術手段來強化品質管理的工序,以確保落料不出現批量報廢情況,降低人力投入,提高工作效率。本文首先簡談鈑金加工的落料工藝特點,提出采用網絡試驗技術思想來優化落料工序,以期達到品質管理的目的。關鍵詞:鈑金加工;落料工序 ;品質管理技術

一、鈑金加工落料工序及特點


鈑金加工強調最終產品從規格、性能等各方面都要有較高標準,因此在鈑金加工工序方面要求嚴格。典型的鈑金加工工序包括下料、彎曲、拉伸、激光切割等,最終要完成落料工序實現料件分離。在落料工序,確定好上下模具后,在其中及時固定板料,驅動上模完成沖壓,在上模的應力作用下將板料分離,得到所需要的輪廓、形態和設計尺寸。


隨著數控沖床的技術改進,規?;a出的落料件往往具有鮮明特性:一是分離斷面毛刺較小,具有流線型外觀美感 ;二是以落料工藝完成的鈑金加工件具有較小尺寸,因此單品成型用時少,適合于批量生產 ;三是數控沖床平臺上的落料操作簡便易行,操作人員并不需要有更專業高深的技術或知識;四是數控沖床以自動工況完成落料沖裁,規?;慨a中可大幅提升材料利用率,因而成本控制更為有效。

二、鈑金加工落料工序的品質管理技術


(一)網格試驗概念及原理

網格試驗是基于網格測試與成形極限曲線聯合判別的應變分析思路,即是使用成形極限曲線來展開檢測,具體參照國家制定的 GB/T24171.12009 標準。沖壓落料現場的成形極限曲線測定采用離線網格應變分析方法來繪制圖形,并有效充當快速評析落料件的成型效果。典型原理為:通過計算機輔助技術中的 CAE 處理,繪制好鈑金加工件的成形極限圖,積極收集經網格試驗的板件信息,還原相關數據參數組建模型,不斷梳理應力,探討應力應變分布情況,合理掌握不同部位的實際變形狀況,并掌握材料流動,將理論化的成形極限圖與之作對比,從而判斷完成落料分離的鈑金件是否出現不合理的塑形變形,并可進一步確定落料分離鈑金件沖壓成形的安全裕度并評級破裂風險。


網格試驗的基礎在于能夠尋求到一種更合理的網格模型,使得板件接受應力測量時可以在任意方向上組織,因此,圓形網格形狀體現出了優勢:無論在何方向形成主應力,都會在對應方向上測得主應變。


(二)具體網格試驗方法

備好試驗所需要的室內場地,要求平整、開闊、空間富余,并要準備好足量的接頭,同時配好擦布以清潔之用;首先對待測鋼板進行清潔,要使用擦布有效擦拭鋼板上的灰塵,將油脂清除 ;接好網格儀的各種線纜后,用紅色電極緊緊夾附鋼板,并調整滾壓輪,要求輪間獨立且分開放置以確保整個裝置不出現通電短路的情況;根據一定的平整標準和要求,從底到上依次放置鋼板、網格紙、毛氈,而后將電解液添加在毛氈中,添加抹涂的過程應均勻 ;啟動開關后確保電源紅色指示燈發亮,整體上的通電性能要良好平順;在毛氈上運行滾壓輪,呈勻速運行狀態,往復5次左右。滾壓過程中毛氈下方的網格紙要求不出現移動或變位情況,滾壓輪的運行速度不能強制變更或生硬拖拽;網格儀斷電停止運行后,將網格紙一角翻掀,合適是否在鋼板上清晰印制網格,是否有出現斷連情況 ;重新接好網格儀器的不同線纜后,重復以上3至7的步驟,有序完成不同印制區的印制任務,整體上完成鋼板網格印制,為達到最后的清潔效果,使用適量的清洗液完成鋼板整面清洗;印制完成的網格鋼板應及時在數控沖床進行成形落料,若未及時開展沖壓測量則應上油防銹 [1]。


(三)沖壓注意事項

平整光滑的板材面出現網格印制圖線后,事實上增加了沖壓中的摩擦阻力,為達到最理想效果,應注意完成網格面涂油起到潤滑推進的作用;單動拉延部件要注意朝上放置印制網格面,這樣在沖床的上下面接觸過程中,減少網格與凸模的過多接觸。

三、鈑金網格試驗落料品質管理實例


文中以某零件的側圍外板作為網格試驗對象。通常在沖壓件的鈑金落料成形過程對比中,側圍外板部件往往較難實現成形控制。整個成形控制過程,涉及到內外圈流料平衡及大抽深性能指標。在沖壓過程中側圍外板部件很容易因外觀面達不到美觀質量要求而成為殘缺品,甚至出現明顯的局部破裂或縮頸等嚴重缺陷,直接增加部件報廢率,還會使機床停機故障時間延長,這樣既費時間又費材料。從傳統工藝經驗來看,一旦出現以上缺陷問題才進行必要的處理,增加了反復修正的時間成本與資金成本。


對側圍外板而言,基本工藝流程即為“落料一成形一修邊整形一翻邊整形一翻邊整形沖沖壓”。在具體的沖壓生產工藝中,大量工業操作檢測結果反饋可知,側圍外板生產會因材料拉延變形不均或某局段位置薄度過低等而致產品缺陷。即使材料材質相同,鋼材供貨企業也只是提供材料牌號性能范圍,不同批次材料將顯現出不同特性,毫無疑問會影響到鈑金加工的品質管理。


在應用基于網格試驗方法進行板件試驗后,能夠在采集數據的分析基礎上穩定得到圍外板部品的成形特性,包括 :材料流動、變薄特性、應變特性等??删唧w看其等效厚度減薄率這一指標。從網格應變力與厚度減薄率的對應分析看,板件上不同區域均有臨界狀態的測量取值,而多數區域測量點的減薄率是安全可控的。試驗中的板料曾有落料成形破裂的情況,分析原因主要與材料自身塑形變形能力有關。


根據試驗各類數據采集來實施成形極限曲線的計算與繪制。在零部件的風險測量點處取得數據反饋可知,其在成形極限曲線的投射區域更符合拉壓變形的變形特性,安全裕度低。


因此,對于常規工況下的鈑金加工落料工序,若仍采用上述提到的性能較弱的材料進行配件沖壓制作,只能達到7%的安全裕度,顯然是其單點成形率影響到了整體的安全裕度。要有效提升鈑金加工落料品質管理水平,就要提升單點區域的安全裕度,可參考模具調試方向靈活變動的思想,合理實施拉延筋打磨,或是利用局域靜推增加光整度,或通過降低區域壓邊力或增大造型R角等措施,可合理解決破裂縮頸等品質問題,增加整體鈑金加工生產的穩定性。

四、結語


鈑金加工的落料工序品質管理具有嚴格的要求,只有在技術上轉換思想,積極采用網格試驗與成形極限圖等技術優勢,讓落料工序中的板件沖壓分離達到應有的特性效果,確保沖壓生產的穩定性,才能更好地展現生產質量優勢,做好生產品質管理。


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