拉伸件、弯曲件缺陷及消除
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拉伸模的常见缺陷分析~
拉伸模的常见缺陷分析~1壁破裂分析方筒拉深的直边部和角部变形不均匀，随着拉深的进行，板厚只在角部增加，从而研磨了的压边圈，压边力集中于角部，同时，也促进了加工硬化，为此，弯曲和变直中所需要的力就增大，拉深载荷集中于角部，这种拉深的行程载荷曲线载荷峰值出现两次。
第一峰值与拉深破裂相对应，第二峰值与壁破裂相对应。
就平均载荷而言，第一峰值最高，就角部来说，在加工后期由于拉深载荷明显地向角部集中，在第二峰值就往往出现壁破裂。
与碳素钢板（软钢板）相比较，18—8系列不锈钢由于加工硬化严重，容易发生壁破裂。
即使拉深象圆筒那样的均匀的产品，往往也会发生壁破裂。
原因及消除方法1.制品形状①拉深深度过深。
由于该缺陷是在深拉深时产生的，如将拉深深度降低即可解决。
但是必须按图纸尺寸要求进行拉深时，用其他方法解决的例子也很多。
② rd、rc过小。
由于该缺陷是在方筒角部半径（rc）过小时发生的，所以就应增大rc。
凹模圆角半径（rd）小而进行深拉深时，也有产生壁破裂的危险。
如果产生破裂，就要好好研磨（rd），将其加大。
消除方法① 拉深深度过大。
胀形超过极限而引起纵向裂纹；另外，在精整时，纵向或横向胀形若超过极限，也会引起破裂。
总之，破裂的直接原因，与胀形超限是一致的。
因此，超过变形极限而产生破裂，从形式上讲，就是拉深深度过深，如果降低拉深深度，成形条件就会变好。
② 凹模圆角半径（rd）过小。
由于是胀形变形，如果超过材料所具有的变形极限，就会产生破裂。
因此，合理的rd既能防止凸缘部裂纹的产生，又能补充材料。
作为改善材料流入条件的方法之一，是增大凹模圆角半径（rd）。
增大rd虽然防止了破裂产生，但这时的rd比图纸尺寸大，为使rd达到图纸要求，应增加一道精整工序。
2.冲压条件①压边力过大只要不起皱，就可降低压边力。
如果起皱是引起破裂的原因，则降低压边力必须慎重。
如果在整个凸缘上发生薄薄的折皱，又还在破裂地方发亮，那就可能是由于缓冲销高度没有加工好，模具精度差，压力机精度低，压边圈的平行度不好及发生撞击等局部原因。
折弯件常见缺陷有哪些？如何处理及预防
1. 折弯工件常见缺陷及工艺措施 （1）折裂：材料经剪切或冲裁后，在边缘常出现毛刺或细小裂纹，弯曲时 易形成应力集中而被折裂，通过图 1 可见工件折裂时剪切面（带毛刺面）向外， 开裂位置发生在工件的剪裂带和揉压带。对此采取的工艺措施为：①经剪切或冲 裁后的工件，折弯时保证剪切面向里，即处于受压状态，如图 2 所示，成形效果 较好。
图 5 带割缝工艺图
（5）压痕或滑伤：工件在压弯时， 受折弯机上模和下槽挤压作用， 出现 不同程度压痕或滑伤。一般碳钢件表面粗糙度要求不高， 轻微的伤痕对其没有 影响。但是对于 430―2B、12Cr17Mn6Ni5 等一些特殊材质，外观镜面，需采 取一定工艺措施予以保护。对此采取的工艺措施为：①对于碳素钢材质，增大折 弯下槽宽度，使其成形圆角半径增大，减小下槽对工件的挤压。
卑微如蝼蚁、坚强似大象
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图 6 带圆孔折弯工件
图 7 带长圆孔折弯工件 对此采取的工艺措施为：①对于圆孔，若 L≥2t，孔可在工件压弯前成形， 若出现轻微孔变形，需钻床重新穿孔；若 L＜2t，需要工件压型完成后再钻孔。 ②对于长圆孔，按照上述圆孔情形处理，一般情况下，保证圆孔长度不大于板件 宽度（沿折弯线方向）的 20%，即 La≤0.2Lb，但特殊情况下需根据工件实际形 状加以具体分析。 （2）非剪切件的折裂预防： 钢板在轧制过程中形成的纤维组织，由于其方向性，使材料力学性能产生各 向异性。在车间实际操作过程中，当纤维方向与折弯线方向平行时，材料的抗拉 强度较差，容易造成圆角处折裂。对此采取的工艺措施为：①若受材料整体外形 限制时，使得组织纤维方向与折弯线方向平行，需增加折弯圆角半径，至少为板 材最小弯曲半径的 2 倍。②当组织纤维方向与折弯线垂直时，材料具有较大抗拉 强度，折弯圆角半径可为最小弯曲半径。③压弯双向工件时，须使组织纤维方向 与折弯线方向成一定的夹角。 （3）折弯工件增加工艺孔：
图 5 带割缝工艺图
（5）压痕或滑伤：工件在压弯时， 受折弯机上模和下槽挤压作用， 出现 不同程度压痕或滑伤。一般碳钢件表面粗糙度要求不高， 轻微的伤痕对其没有 影响。但是对于 430―2B、12Cr17Mn6Ni5 等一些特殊材质，外观镜面，需采 取一定工艺措施予以保护。对此采取的工艺措施为：①对于碳素钢材质，增大折 弯下槽宽度，使其成形圆角半径增大，减小下槽对工件的挤压。
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图 6 带圆孔折弯工件
图 7 带长圆孔折弯工件 对此采取的工艺措施为：①对于圆孔，若 L≥2t，孔可在工件压弯前成形， 若出现轻微孔变形，需钻床重新穿孔；若 L＜2t，需要工件压型完成后再钻孔。 ②对于长圆孔，按照上述圆孔情形处理，一般情况下，保证圆孔长度不大于板件 宽度（沿折弯线方向）的 20%，即 La≤0.2Lb，但特殊情况下需根据工件实际形 状加以具体分析。 （2）非剪切件的折裂预防： 钢板在轧制过程中形成的纤维组织，由于其方向性，使材料力学性能产生各 向异性。在车间实际操作过程中，当纤维方向与折弯线方向平行时，材料的抗拉 强度较差，容易造成圆角处折裂。对此采取的工艺措施为：①若受材料整体外形 限制时，使得组织纤维方向与折弯线方向平行，需增加折弯圆角半径，至少为板 材最小弯曲半径的 2 倍。②当组织纤维方向与折弯线垂直时，材料具有较大抗拉 强度，折弯圆角半径可为最小弯曲半径。③压弯双向工件时，须使组织纤维方向 与折弯线方向成一定的夹角。 （3）折弯工件增加工艺孔：
注塑件常见的表面缺陷及与结构、模具设计
达到浇口平衡即可消除这种缺陷，也就是加粗浇道直径，使流到浇道末端的压力降减小，同时加大离主浇道较远型腔的浇口。如果，是由于型腔未完全闭合所致，这时就必须减少每次注射成型的数目。
3.塑料流动性不佳
如果塑料流动性不佳，未等流到型腔末端或者未流到溢料槽就已冷凝，因而往往造成填充不足。为了消除这种缺陷可提高溶料温度，并在熔料冷凝前使熔料流到型腔末端，也可加快注射速度。也就是说提高料筒温度、提高注射压力，加快注射速度，也可提高模具温度。在这种场合，塑料良好的流动性特别重要，所以更换流动性好的塑料也是一种解决方法。
3．缩孔出现在制件工作面上
有些成型制件即使内部出现缩孔，有时也没有妨碍。这种情形如开头叙述的那样，模具温度高的一面易出缩孔，而温度低的—面很匠难出缩孔。所以，应把不允许出缩孔的面充分冷却，或者相反将允许出缩孔的(即不允许出缩孔的相对面)高温成型也很有效。
比薄壁部分冷却的缓慢，因而厚壁部分产生缩孔。要消除由于壁厚不均匀产生的缩孔，从理论上来说也是困难的，所以设计制件时应使壁厚均匀。也就是说，重点是缩小壁厚的变化。例如设计凸台时，如果对外径尺寸有要求，就应在中心设置消除缩孔的工艺孔；当要求凸台强度时，不应加粗凸台本身，而应采取利用加强筋增加强度的方式。平缓凹下的缩孔要比急剧凹陷下去的缩孔不那么显眼，所以不要求精度的制件，应在外层已冷凝硬化，月．中心部分尚柔软能够顶出的状态下出模，然后在空气中或温水中缓冷，这样可使缩孔不明显，不影响使用．
5．收缩量过大
成型塑料本身的热膨胀系数较大时，当然易出现绍孔。因此，低温成型这种塑料就不易出现缩孔。若提高注射压力可使更多的塑料注入模腔，所以压力越高缩孔也就相应减小。可是，温度降到塑料所需最低温度以下，即使提高注射压力，也很难防止结品性塑料的缩孔。例如聚丙烯、高密度聚乙烯、聚甲醛等，其结晶固体与熔融状态的密度显著不问，所以防止缩孔很困难。这时如果允许用非结品性共聚体代替，就能减少缩孔。另外，如果填充无机填充剂，如玻璃纤维、石棉等也可使缩孔变小。
金属常见加工工艺缺陷的特征、原因、影响及措施
防止措施是： (1)严格控制锻后退火组织晶粒在≤5 级至 8 级，不允许有 4 级晶粒存在； (2)调质索氏体组织的弥散应均匀细小，表层 10 微米处，不允许有游离铁素体存在； (3)氮化前工件不允许有锈斑，油污和蚀迹，防止工件表面严重的“打弧”现象出现。氨气 应严格过滤，过滤口用一段时间后必须清理。
四.由于操作不当导致冲裂
1.毛胚落料时纤维方向不正确 钢件毛坯落料的方向恰好与零件变形方向垂直就容易在冷弯时造成沿纤维方向撕裂。一般
冲裂数量较大，且冲裂部位具有规律性。 2.冲模错位 上下模位置不正确，不但会使零件冲裂，严重时还会把模具冲坏。此类裂纹一般出现在模
具间隙小的一边，由于间隙过小，钢板在模内滑移变形受阻，局部表面将产生严重擦伤。
5.加工精度不符合
切削加工后，构件尺寸、形状或位置、精度不符合工艺图纸或设计要求。不仅直接影响工 件装配质量、而且影响工件正常工作时应力状态分布、而降低工件抗失效性能。
6.表面机械损伤
切削加工过程中，构件表面相撞擦伤、碰伤、压伤……
金属零件冷冲拉常见缺陷的特征、原因、影响、措施
1.破裂
宏观裂纹。一般属拉伸系数太小，拉伸应力较大，容易产生拉裂；进行翻边工序时，如果 翻边的直径超过容许值，也会使孔的边缘造成破裂。板料冲裂一般与变形度和材料晶粒度有关。 如含碳量小于 0.2％的碳钢变形度达到 8～20％时，中间退火会导致晶粒长大，不均匀晶粒度则 导致冲裂。
产生的原因主要是表面氮浓度富集，化合物虽连续粗大网络状分布。在磨削时倾向于脱落 的氮化层的显微结构特点是沿奥氏体晶界存在稠密的网状氮化物，它的存在使晶格畸变加剧， 在位错与晶界处三向应力增大，在磨削力、热应力及组织应力的作用下，粗大的氮化物网络边 界区切口效应敏感性增大，造成综合应力叠加，当这种应力超过渗层的强度极限时，即产生脆 性破裂与剥落。当晶界强度大于晶内强度时，则裂纹沿晶扩展产生脆裂及剥落；当晶界强度等 于晶内强度时，则裂纹的扩展呈穿晶脆裂及剥落。
四.由于操作不当导致冲裂
1.毛胚落料时纤维方向不正确 钢件毛坯落料的方向恰好与零件变形方向垂直就容易在冷弯时造成沿纤维方向撕裂。一般
冲裂数量较大，且冲裂部位具有规律性。 2.冲模错位 上下模位置不正确，不但会使零件冲裂，严重时还会把模具冲坏。此类裂纹一般出现在模
具间隙小的一边，由于间隙过小，钢板在模内滑移变形受阻，局部表面将产生严重擦伤。
5.加工精度不符合
切削加工后，构件尺寸、形状或位置、精度不符合工艺图纸或设计要求。不仅直接影响工 件装配质量、而且影响工件正常工作时应力状态分布、而降低工件抗失效性能。
6.表面机械损伤
切削加工过程中，构件表面相撞擦伤、碰伤、压伤……
金属零件冷冲拉常见缺陷的特征、原因、影响、措施
1.破裂
宏观裂纹。一般属拉伸系数太小，拉伸应力较大，容易产生拉裂；进行翻边工序时，如果 翻边的直径超过容许值，也会使孔的边缘造成破裂。板料冲裂一般与变形度和材料晶粒度有关。 如含碳量小于 0.2％的碳钢变形度达到 8～20％时，中间退火会导致晶粒长大，不均匀晶粒度则 导致冲裂。
产生的原因主要是表面氮浓度富集，化合物虽连续粗大网络状分布。在磨削时倾向于脱落 的氮化层的显微结构特点是沿奥氏体晶界存在稠密的网状氮化物，它的存在使晶格畸变加剧， 在位错与晶界处三向应力增大，在磨削力、热应力及组织应力的作用下，粗大的氮化物网络边 界区切口效应敏感性增大，造成综合应力叠加，当这种应力超过渗层的强度极限时，即产生脆 性破裂与剥落。当晶界强度大于晶内强度时，则裂纹沿晶扩展产生脆裂及剥落；当晶界强度等 于晶内强度时，则裂纹的扩展呈穿晶脆裂及剥落。
注塑件变形的原因及解决方法
注塑件变形解决方法注塑件形状与模腔相似但却是模腔形状的扭曲版本。
可能出现问题的原因：??? （1）弯曲是因为注塑件内有过多内部应力。
??? （2）模具填充速度慢。
??? （3）模腔内塑料不足。
??? （4）塑料温度太低或不一致。
??? （5）注塑件在顶出时太热。
??? （6）冷却不足或动、定模的温度不一致。
??? （7）注塑件结构不合理（如加强筋集中在一面，但相距较远）。
?? 补救方法：??? （1）降低注塑压力。
???? （2）减少螺杆向前时间。
??? （3）增加周期时间（尤其是冷却时间）。
从模具内（尤其是较厚的注塑件）顶出后立即浸入温水中（38℃）使注塑件慢慢冷却。
??? （4）增加注塑速度。
??? （5）增加塑料温度。
??? （6）用冷却设备。
??? （7）适当增加冷却时间或改善冷却条件，尽可能保证动、定?模的模温一致。
（8）根据实际情况在允许的情况下改善塑料件的结构。
透明塑料注塑过程中应注意的常见问题透明塑料由于透光率要高，必然要求塑料制品表面质量要求严格，不能有任何斑纹、气孔、泛白、雾晕、黑点、变色、光泽不佳等缺陷，因而在整个注塑过程对原料、设备、模具、甚至产品的设计，都要十分注意和提出严格甚至特殊的要求。
其次由于透明塑料多为熔点高、流动性差，因此为保证产品的表面质量，往往需要较高的温度，注射压力、注射速度等工艺参数也要作细微调整，使注塑料时既能充满模，又不会产生内应力而引起产品变形和开裂。
???? 因此从原料准备，对设备和模具要求、注塑工艺和产品的原料处理几方面都要进行严格的操作。
??? （一）原料的准备与干燥??? 由于在塑料中含有任何一点杂质，都可能影响产品的透明度，因此和储存、运输、加料过程中都必须注意密封，保证原料干净。
特别是原料中含有水分，加热后会引起原料变质，所以一定要干燥。
在注塑时，加料必须使用干燥料斗。
还要注意一点的是干燥过程中，输入的空气最好应经过滤、除湿，以便保证不会污染原料。
常见冲压质量问题及解决之冲裁件的常见缺陷及原因分析
常见冲压质量问题及解决之冲裁件的常见缺陷及原因分析冲裁件的常见缺陷及原因分析冲裁是利用模具使板料分离的冲压工序。
冲裁件常见缺陷有：毛刺、制件表面翘曲、尺寸超差。
1、毛刺在板料冲裁中，产生不同程度的毛刺，一般来讲是很难避免的，但是提高制件的工艺性,改善冲压条件，就能减小毛刺。
产生毛刺的原因主要有以下几方面：1.1 间隙冲裁间隙过大、过小或不均匀均可产生毛刺。
影响间隙过大、过小或不均匀的有如下因素：a 模具制造误差－冲模零件加工不符合图纸、底板平行度不好等；b 模具装配误差－导向部分间隙大、凸凹模装配不同心等；c 压力机精度差—如压力机导轨间隙过大，滑块底面与工作台表面的平行度不好，或是滑块行程与压力机台面的垂直度不好，工作台刚性差，在冲裁时产生挠度，均能引起间隙的变化；d 安装误差—如冲模上下底板表面在安装时未擦干净或对大型冲模上模的紧固方法不当，冲模上下模安装不同心（尤其是无导柱模）而引起工作部分倾斜；e 冲模结构不合理－冲模及工作部分刚度不够，冲裁力不平衡等；d 钢板的瓢曲度大－钢板不平。
1.2 刀口钝刃口磨损变钝或啃伤均能产生毛刺。
影响刃口变钝的因素有：a 模具凸、凹模的材质及其表面处理状态不良，耐磨性差；b 冲模结构不良，刚性差，造成啃伤；c 操作时不及时润滑，磨损快；d 没有及时磨锋刃口。
1.3 冲裁状态不当如毛坯(包括中间制件)与凸模或凹模接触不好，在定位相对高度不当的修边冲孔时，也会由于制件高度低于定位相对高度，在冲裁过程中制件形状与刃口形状不服帖而产生毛刺。
1.4 模具结构不当1.5 材料不符工艺规定材料厚度严重超差或用错料（如钢号不对）引起相对间隙不合理而使制件产生毛刺。
1.6 制件的工艺性差－形状复杂有凸出或凹入的尖角均易因磨损过快而产生毛刺。
小结：毛刺的产生，不仅使冲裁以后的变形工序由于产生应力集中而容易开裂，同时也给后续工序毛坯的分层带来困难。
大的毛刺容易把手划伤；焊接时两张钢板接合不好，易焊穿，焊不牢；铆接时则易产生铆接间隙或引起铆裂。
钢铁材料常见缺陷(图谱)及产生原因
科普知识钢铁材料常见缺陷（图谱）及产生原因我们在材料采购、生产加工以及试验检测过程中，经常发现材料中存在这样那样不同程度的缺陷，有的缺陷可能直接影响到使用。
为了进一步了解和识别缺陷成因及其对构件的影响，与大家共同学习，共同提高，第一部分为“钢铁材料常见缺陷及产生原因”; 第二部分为“缺陷图谱”；“图谱”部分是笔者多年收集、整理、编写而成，供大家参考。
（一）钢铁材料常见缺陷及产生原因型钢常见缺陷重轨常见缺陷线材常见缺陷中厚板常见缺陷热轧板（卷）常见缺陷冷轧板（卷）常见缺陷镀锌板（卷）常见缺陷镀锡板（卷）常见缺陷彩涂板（卷）常见缺陷硅钢产品常见缺陷露晶带钢表面上可看到隐约可见的晶粒。
(1)CA3线MgO底层含水率较高。
(2)带钢在CA3线过氢化或油污清洗不净。
(3)CB炉露点高。
保护气体中的含氧量高或含有水份。
(4)保护气体供给量不是。
(5)钢卷装CB炉前滞留时间长使MgO含水率增高。
(6)密封不严吸人空气。
二：缺陷图谱图1-8为弯曲试验缺陷，图9-21为拉伸断口图1:刮伤图2：角钢中夹渣分层图3：角钢夹渣分层图4：夹杂分层图5：气泡起层图6：三分层缺陷图7：气泡形成三分层图8：角钢上的缩管分层图9：结晶状断口和星状断口图10：全杯状断口和半杯状断口图11：菊花状断口和燕尾断口图12：燕尾断口和斜断口图13：中心增碳和心部增碳图14：心部增碳图15：表面增碳图16：结晶胎性断口和残余增碳图17：结晶胎性断口和残余缩孔断口图18：残余缩孔断口和残余缩孔图19：缩孔断口和缩孔横截面劈开成二半图20：缩孔断口图21：白点断口和劈开断口。
金属常见加工工艺缺陷的特征、原因、影响及措施
3.晶粒粗大或粗细不均 造成晶粒粗细不均是由于钢板原始晶粒粗大或大小不均，或由于钢板在一定的预先冷变形
度下，金属再结晶退火加热温度过高或时间过长所致。晶粒粗大或粗细不均会导致在变形量较 大的部位产生裂纹，且裂纹多沿粗细混晶交界区择优分布。
三.由于材料成分、性能不合格
1.成分不合格 冷冲用钢板的化学成份应严格控，特别是碳、硫、磷元素极为重要。碳元素在钢中形成渗
2.带状组织 钢中带状组织是由铁素体和珠光体相间分布组成。它是由于碳、磷、硫晶间偏析，在热压
力加工中使之沿着金属变形方向被拉长，呈带状分布的夹杂物。 由于带状组织的取向平行于钢材轧制方向，而铁素体和珠光体的强度及塑性差异悬殊，因
此，冷冲时当钢件的变形方向与钢板带状组织相垂直，容易产生拉裂和撕裂。由于钢板带状组 织引起的冲裂，裂纹平行于钢板轧制方向，裂纹粗大，显微观察时裂纹多沿珠光体边缘分布、 取向平行于带状组织。
3.鳞片状毛刺
以较低或中等切削速度切削塑性金属时，加工表面往往会出现鳞片状毛刺，尤其对圆孔采 用拉削方法更易出现，若拉削出口毛刺没有去除，则将成为使用中应力集中的根源。
4.“R”加工过小
零件拐角半径小，尤其是横截面形状发生急骤的变化，会在局部发生应力集中而产生微裂 纹并扩展成疲劳裂纹，导致疲劳断裂。
3.涡流
金属在锻造过程中由于剧烈的热变形使金属组织发生晶粒结晶重新定向排列，形成结晶织 构和金属中的非金属夹杂物、树枝晶偏析、第二相质点等沿热加工方向形变延伸呈带状分布， 形成了锻件的纤维状组织即锻造流线。
产生的原因主要是表面氮浓度富集，化合物虽连续粗大网络状分布。在磨削时倾向于脱落 的氮化层的显微结构特点是沿奥氏体晶界存在稠密的网状氮化物，它的存在使晶格畸变加剧， 在位错与晶界处三向应力增大，在磨削力、热应力及组织应力的作用下，粗大的氮化物网络边 界区切口效应敏感性增大，造成综合应力叠加，当这种应力超过渗层的强度极限时，即产生脆 性破裂与剥落。当晶界强度大于晶内强度时，则裂纹沿晶扩展产生脆裂及剥落；当晶界强度等 于晶内强度时，则裂纹的扩展呈穿晶脆裂及剥落。
度下，金属再结晶退火加热温度过高或时间过长所致。晶粒粗大或粗细不均会导致在变形量较 大的部位产生裂纹，且裂纹多沿粗细混晶交界区择优分布。
三.由于材料成分、性能不合格
1.成分不合格 冷冲用钢板的化学成份应严格控，特别是碳、硫、磷元素极为重要。碳元素在钢中形成渗
2.带状组织 钢中带状组织是由铁素体和珠光体相间分布组成。它是由于碳、磷、硫晶间偏析，在热压
力加工中使之沿着金属变形方向被拉长，呈带状分布的夹杂物。 由于带状组织的取向平行于钢材轧制方向，而铁素体和珠光体的强度及塑性差异悬殊，因
此，冷冲时当钢件的变形方向与钢板带状组织相垂直，容易产生拉裂和撕裂。由于钢板带状组 织引起的冲裂，裂纹平行于钢板轧制方向，裂纹粗大，显微观察时裂纹多沿珠光体边缘分布、 取向平行于带状组织。
3.鳞片状毛刺
以较低或中等切削速度切削塑性金属时，加工表面往往会出现鳞片状毛刺，尤其对圆孔采 用拉削方法更易出现，若拉削出口毛刺没有去除，则将成为使用中应力集中的根源。
4.“R”加工过小
零件拐角半径小，尤其是横截面形状发生急骤的变化，会在局部发生应力集中而产生微裂 纹并扩展成疲劳裂纹，导致疲劳断裂。
3.涡流
金属在锻造过程中由于剧烈的热变形使金属组织发生晶粒结晶重新定向排列，形成结晶织 构和金属中的非金属夹杂物、树枝晶偏析、第二相质点等沿热加工方向形变延伸呈带状分布， 形成了锻件的纤维状组织即锻造流线。
产生的原因主要是表面氮浓度富集，化合物虽连续粗大网络状分布。在磨削时倾向于脱落 的氮化层的显微结构特点是沿奥氏体晶界存在稠密的网状氮化物，它的存在使晶格畸变加剧， 在位错与晶界处三向应力增大，在磨削力、热应力及组织应力的作用下，粗大的氮化物网络边 界区切口效应敏感性增大，造成综合应力叠加，当这种应力超过渗层的强度极限时，即产生脆 性破裂与剥落。当晶界强度大于晶内强度时，则裂纹沿晶扩展产生脆裂及剥落；当晶界强度等 于晶内强度时，则裂纹的扩展呈穿晶脆裂及剥落。
型材拉弯成形及回弹分析
Ｔｈｉｓ ｗｏｒｋ ｉｎ ｔｈｅ ｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎ ｍａｙ ｐｒｏｖｉｄｅ ａ ｒａｔｉｏｎａｌ ａｎｄ ｕｓｅｆｕｌ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ
ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｔｈｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｓｔｒｅｔｃｈ ｂｅｎｄｉｎｇ ｆｏｒｍｉｎｇ ｏｆ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎｓ ａｎｄ ａ ｕｓｅｆｕｌ ｔｏｏｌ ｆｏｒ
两华大学硕十学位论文
数。该方法可通过拉弯件轮廓曲线上布点的密度来控制模具轮廓曲线上曲率分 段的多少和误差大小。本文还通过有限元分析方法计算了拉弯型材的回弹量， 用于评估拉弯模轮廓面的回弹修正量，以及拉弯件的校形余量的减少情况。本 ．文的工作为提高汽车和飞机拉弯件的质量和促进工装的数字化设计提供了一合 理有效的方法。
两华大学硕十学位论文
ａｓｓｕｍｐｔｉｏｎｓ．Ｉｎ ｂｅｎｄｉｎｇ ｓｔａｇｅｓ ｆｒｉｃｔｉｏｎ ｕｎｉｔ ｍｏｄｅｌ ａｎｄ ｓｔｒｅｓｓ·ｓｔｒａｉｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｂｅｎｄｉｎｇ ｍｏｍｅｎｔ ｗａｓ ｄｅｔａｉｌｅｄ．Ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｓｔｒｅｔｃｈ ｂｅｎｄｉｎｇ ｓｐｒｉｎｇ－ｂａｃｋ ｗａｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｆｏｒｍｕｌａ ｆｏｒ ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ ｓｈｅｅｔ ａｎｄ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎｓ ｓｐｒｉｎｇ—ｂａｃｋ ｒａｄｉｕｓ
★能成形空间结构复杂的型材零件 ★能成形屈强比大的型材弯曲零件 ★具有不同工艺方法相结合的综合成形特点 ★弯曲精度高，回弹小 因此型材拉弯在飞机、汽车型材弯曲件的生产中得到了非常广泛的应用。 在飞机生产中，飞机框肋上的缘条、机身前后段、发动机短仓的长桁等尺 寸大的型材弯曲件是组成飞机骨架的关键零件，并直接影响到飞机的气动力外 形，形状精度要求很高。’在汽车生产中，拉弯主要用于加工车身结构和保险杠 的中空铝型材弯曲件，在保持与钢铁制件同样的抗冲击强度条件下，能减轻车 体重量，降低使用成本。拉弯工艺可实现铝型材的高精度弯曲，但由于拉弯成 形中可能会出现壁厚减薄破裂、起皱、截面畸变等成形缺陷，而这些成形缺陷 与型材的材料性能、截面形状及工艺参数这些因素密切相关，非常复杂。 目前拉弯成形性的研究迫切需要解决以下两个关键技术问题【ｌ】：１．合理确 定拉弯成形过程中的工艺参数；２．准确预测拉弯零件的回弹量。实际生产中拉 弯模修正量及工艺参数的确定主要以实际经验或通过试错法来解决，即根据经 验反复调整修模量，改变主拉力、补拉力等工艺参数。有时还需要多次预拉弯 及热处理，最终成形后还要进行人工校形。这种方法成本高，时间长，形状精 度难以保证。随着产品加工精度要求的日益提高，近／净成形的要求逐步增加， 数字化设计制造也对拉弯成形工艺提出了新的要求，传统的拉弯成形工艺已不 能满足现代生产的需要。随着科技的进步，技术的不断的革新，特别是ＣＡＤ／ＣＡＥ 技术的不断发展，大型的ＣＡＤ通用软件为拉弯模具的设计提供了强大的技术支 持。在ＣＡＤ软件环境下，可以得到零件的一些有效的几何信息，例如通过几何分 析功能，可以得到整条曲线的曲率分布及其大小，可以检查曲面的质量。为模
常见注塑件缺陷及解决的方法
充填不足
01
总结词
充填不足是指注塑件在成型过程中未能完全填满 模具型腔，导致部分区域出现缺料或凹陷。
02
详细描述
充填不足通常是由于注射速度慢、注射压力不足、 模具温度过高或塑料流动性差等原因引起的。
缩痕
总结词
缩痕是指注塑件表面出现凹陷或收缩痕迹，影响 外观和尺寸精度。
详细描述
缩痕通常是由于塑料冷却过程中收缩率不均、模 具温度不均匀或注射压力不足等原因引起的。
常见注塑件缺陷及解 决的方法
目录
• 常见注塑件缺陷 • 注塑件缺陷原因分析 • 解决注塑件缺陷的方法 • 案例分析
01
常见注塑件缺陷
翘曲与扭曲
总结词
翘曲与扭曲是指注塑件形状发生扭曲或弯曲，不符合设 计要求。
详细描述
翘曲与扭曲通常是由于模具设计不合理、塑料收缩率差 异、注射温度和压力不适当等原因引起的。
环境条件的控制Байду номын сангаас
总结词
保持稳定的环境条件对注塑件的质量至关重 要，包括温度、湿度和清洁度等。
详细描述
确保注塑车间温度、湿度稳定，保持环境清 洁、无尘。定期对设备和环境进行清理和消 毒，防止污染和细菌滋生。同时，要关注天 气变化和季节性温差对注塑件质量的影响，
采取相应的措施进行调节。
04
案例分析
案例一：翘曲与扭曲缺陷的解决
材料选择与控制
总结词
选择合适的材料，控制材料质量是解决注塑件缺陷的重要步骤。
详细描述
根据产品使用要求和工艺特性，选择具有良好流动性和成型性的材料。同时， 要确保材料干燥、清洁，无杂质和污染。定期对材料进行质量检查，确保其性 能稳定。
模具优化与维护
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目录【深拉深破裂】凸模肩部相应部位裂纹 (1)壁破裂 (2)纵向破裂 (3)自然时效破裂 (5)凹模肩部相应部位裂纹 (5)直边壁破裂 (5)侧壁端面裂纹 (6)侧壁纵向裂纹 (7)【胀形破裂】凹模肩部相应部位裂纹 (7)凸模肩部相应部位裂纹 (8)胀形时凸模棱线部位产生裂纹 (9)【凸缘延伸裂纹】凸缘延伸边缘裂纹 (9)凸缘延伸内裂纹 (9)凸缘延伸侧壁裂纹 (10)【纵弯曲折皱】凸缘折皱 (10)壁折皱 (11)薄壁容器筒体拉深皱纹、拉深筒体皱折 (14)不均匀拉伸折皱 (14)剪切折皱 (15)发生于凸模底部的纵向弯曲 (16)【壁增厚折皱】复杂形状的壁折皱 (16)由于拉深深度变化而引起的折皱 (17)在凸模纵断面形状急骤变化部位产生的壁增厚折皱 (18)反弯曲形、鞍形、葫芦形的壁减薄折皱 (19)【表面精度不良】折线 (20)冲撞痕线 (21)线偏移 (23)臌凸 (25)扭曲 (27)模子印痕 (27)弓背形 (27)凹陷 (28)收缩、垂驰 (28)模具碰撞伤痕 (29)麻点 (29)真空变形和排气伤痕 (30)【表面形状不良】表面粗糙 (31)拉伸滑带 (31)弯曲件缺陷及消除 (32)回弹 (32)弯曲裂纹 (34)弯曲线垂直度不好 (34)翘曲 (35)冲撞缺陷 (35)折边形状左右不对称 (36)扭曲 (36)孔精度不好 (36)进行V形弯曲时引起直边弯曲 (36)臌凸 (37)形状精度不好 (37)凸模肩部相应部位裂纹由于材料的强度不够，当拉深载荷达到材料破断载荷时就会发生此缺陷。
缺陷部位产生于凸模肩R相应的部位（r p处），即比冲撞痕线更接近r p的部分。
破裂部分的冲撞痕线，因与其他部位不同，可以对下面几种情况进行观察检查：或者被延展；或者在凸缘的上下面有发亮的部分；或者产生折皱。
另外，在侧壁上有时也有发亮的部分。
初期横向破裂，呈舌状。
如图1。
原因及消除方法（1）制品形状。
①拉深深度过大。
目前，圆筒、方筒深拉深的极限是在设计阶段确定的。
从而，在极限附近进行拉深时，要用表面光洁、平整的材料，综合模具配合和研磨，加工润滑油，缓冲压力，压力机精度等现场条件，进行试验拉深。
②凸模半径（r p）过小。
a 将r p修正到适当值。
图1 r p部破裂b 图纸上的r p过小时，首先按适当值进行拉深，然后再增加一道工序，成形所需尺寸。
③凹模尺寸（r d）过小。
a 将r d修正到适当值。
b 图纸上的r d过小时，首先用适当r d值进行拉深，然后再增加一道工序，成形到所需尺寸。
④方筒的角部半径（r c）过小。
a 将拉深深度减小；b 多增加一道拉深工序；c 换成更高级的材料；d 将板料厚度增加。
（2）冲压条件。
①压边力过大。
压边力过大时，在凸缘面上不会发生起皱。
防皱压板面粗糙度，模具配合，间隙，r p，r d，加工油的种类和涂敷条件，缓冲销造成的压边力分布等，都影响防皱压力。
如果有关拉深的上述这些条件都合适的话，压边力就会下降，在起皱之前，不会发生破裂。
压边力过大时，由于凸缘面会全面发亮，所以很容易判断。
②润滑不良。
拉深加工与润滑有极为密切的关系，特别是包含有减薄拉深加工时，必须控制制品温度的升高。
如果是条件好的拉深加工，润滑油的选择不成什么问题；条件不好的拉深加工，如果润滑油选择不当，就会引起破裂。
③毛坯形状不良。
在试拉深阶段，决定毛坯形状是重要的工作之一。
必须将毛坯形状限制在最小尺寸。
当用方形毛坯进行圆筒拉深时，极限拉深率为0.58左右。
另外，如果拉深率过于严苛，r p部位的伤痕会产生破裂，如进行切角，就可防止破裂。
拉深方筒时可先用方坯进行，这样可以制造出漂亮的制品，但是如果达到拉深极限，在r cp附近就会产生破裂。
如果已经破裂，可将毛坯的四角切去一部分。
但如果切多了的话，就会产生凸缘起皱，成为产生壁裂纹的原因。
④毛坯定位不好。
即使毛坯形状良好，但如果调整位置不好，或者放置方位不对，这时，凸模与毛坯产生错位，也会产生破裂或起皱。
另外，用500吨油压机，对较大尺寸的拉深件成形时（材料是SUS304），使用粘度低的油就可进行深拉深。
当使用粘度高的油进行深拉深时，拉深到高度的1/4，r p部位就会破裂。
不锈钢与软钢板相比较，容易受到速度的影响，但如进行充分的冷却和润滑，在实际操作中，其他方面的问题比速度问题更重要。
当进行高速冲裁时，即使使用一般间隙，切口的全部剪切面都是非常理想的。
⑤模具安装不良。
该缺陷是由模具安装不良，上下模不对中所造成的。
近来，几乎所有的模具都备有导向装置，由于模具不对中产生的故障已很少见。
⑥缓冲销的长短不齐。
缓冲销在使用过程中，由于出现压弯，冲击伤痕等，往往变得长短不一，拉深过程中，缓冲销长的部分，由于受到集中载荷而破裂。
为了对缓冲销的长短不一进行检查，在模具调整阶段，用手来回摇销，长销由于集中承受压边圈的重量，而变得很重，这是很容易理解的。
⑦缓冲垫凹凸不平。
当压力机缓冲垫的销子位置出现凹陷，或者废料从销孔落到缓冲垫上，就无法控制缓冲压力。
压力机如有活动工作台，由于能进行简单的清扫或检修，所以这样的事故是不会发生的，但如果是固定工作台，长期不检修，一旦使用，往往会发生事故。
⑧缓冲销配备不良。
缓冲销原则上应装配在凸模的周围，然而，必须有适当的间隔。
如果压边圈很薄，缓冲销配置不当时，产品的凸缘，在某个缓冲销部位受到强烈拉力而使其断裂。
这时，凸缘的末端形状，就会象舌状样局部延伸，这是很简单明白的道理。
另外，缓冲销配置与凸模周边形状不一致，凸缘面会起皱，也往往会成为破裂的原因。
归根到底，当压边圈很薄，销子的位置就有明显的影响，因此，使压边圈具有充分的强度，是最基本的问题。
⑨起皱引起破裂。
a 坯料尺寸大于压边圈。
当坯料尺寸比压边圈大时，拉深开始之后，坯料外露部分就产生起皱，它同“拉深筋”的功能一样，继续拉深会使其破裂，在试拉深阶段，为了确定“拉深筋”的位置，有时故意使毛坯露在压边圈外。
一般来说，即使是大坯料局部胀形，其原则仍是毛坯用压边圈压住后再进行加压。
b 压边力小。
当压边力小时，毛坯表面就会起皱，该折皱通过凹模圆角半径（r d）时，往往会破裂。
因此，这种场合，折皱和破裂就混为一体。
当用加工硬化程度高的不锈钢板进行方筒深拉深时，如图1所示的角部凸缘部位，有一光亮部分，在靠近r d处产生折皱。
该折皱就是产生破裂的原因，r d部分如果破裂，首先要提高压边力，消除折皱，这是头等重要的事情。
决不要增大r d或者降低压边力。
光亮部分是由于坯料厚度增加，承受集中载荷所致，因此，在提高压边力的同时，把模具间的接触点推研到尽可能的多，以消除材料增厚的部分；使呈均匀分布载荷，则可消除凸缘面起皱，而使材料的流入变得容易。
c 凹模半径（r d）过大。
r d过大时，就会在r d部分产生加工硬化后的折皱，它又作为拉深筋的功能使拉深件产生破裂。
从而，在进行深拉深时，r d 要尽可能小，这样易于拉深。
d 压边圈侧壁间隙过大（图2）。
例如圆筒凸缘压紧拉深或方筒局部凸缘压紧拉深时，凸模与压边圈侧壁的间隙，必须比凹模圆角半径（r d）小。
如果间隙过大，拉深时材料不能贴紧r d，而是要向上鼓起，从而产生折皱，折皱进入间隙后压成一定形状，并成为产生破裂的原因。
因此，加工时压边圈侧壁要有一个合理的间隙，筒形件凸缘压紧部分和方筒角部凸缘压紧部分，间隙必须设计成小于r d。
⑩压力机精度不良。
压力机精度不良，对于浅拉深影响不大。
当使用曲柄压力机进行深拉深时，如果精度不良，就要受到明显的影响而产生破裂。
所以，保证机床精度，是拉深加工之基础。
（3）模具关系。
①凹模表面粗糙。
图2 凸模与压边圈的间隙超过r d而产生破裂进行深拉深时，凹模与压边圈的两面研磨不充分，特别是拉深不锈钢板与铝板时，更易产生拉深伤痕。
因此，凹模必须进行0.4S以下的镜面加工，这样可以完全消除撞击伤痕。
当进行面压强高的深拉深时，即使消除碰撞也往往会产生破裂，为了使表面更光滑，可用“刮刀”消除碰撞，防止油膜破碎。
②消除压边圈碰撞。
在拉深过程中，为了不产生集中载荷，应根据板厚变化改变模面接触状态，使模面间隙呈均布载荷。
拉深时，如不消除压边圈的碰撞，也会形成集中载荷而产生破裂。
③拉延筋的位置和形状不良。
由于拉延筋胀力过大而引起破裂时，可以用改变拉延筋形状，判断拉延筋的位置与材料的流入过程，即通过综合判断的办法确定拉延筋与毛坯形状的关系。
④间隙过小。
拉深件角部靠近r d部分的侧壁，有亮点并产生破裂时，这是间隙过小引起的。
因此，只要修正间隙，消除亮点，即可防止破裂。
另外，不是全部角部，而只是某个角部发亮并产生破裂时，其原因是导向装置不好或者只是某角部的尺寸精度差；另外，是由于凸、凹模与压边圈之间的垂直度差，在拉深过程中间隙产生变化，引起破裂等等。
找出原因，消除光亮部位，就可防止破裂。
但下述情况例外：对四方形器皿进行浅拉深时，角部凸模的圆角半径（r cp）和拐角圆角半径r过小时，r cp处肯定会破裂。
为了防止破裂，最好将凸模圆角半径r cp增大到适当值，但这样一来，制品的商品价值就会下降。
为此，只要增加一道变薄拉深，既能达到制品尺寸要求，又能防止r cp部的破裂。
⑤凸模与压边圈的间隙过大。
在深拉深过程中，当凸模与压边圈的间隙过大时，压边圈产生水平移动；r d较小时，与图2的情况一样，材料不紧贴于r d 部，而是进入凸模与压边圈之间形成折皱，此时如果凸凹模之间的间隙控制不好，就会产生破裂。
为了使压边圈准确地上下移动，通常是使压边圈在凸模上滑动，或者采用压边圈在上模的导向板上导向的方法。
⑥由于热胶着而产生破裂。
如果模具制造不当，在拉深过程中就会产生热胶着（粘合），材料在拉深时也往往会破裂。
另外，在试拉深时，用不经表面硬化处理的模具拉深，也往往会发生上述情况。
在拉深件和模具之间使用聚乙烯薄膜和聚氯乙烯薄膜能防止破裂和拉深伤痕的发生，也可以用热处理和表面硬化处理的办法解决。
⑦压边圈刚性不好。
当压边圈刚性不好时，材料只在缓冲销部位受到强烈拉力，而压边圈板面的其他部位产生挠曲，由此造成起皱并成为破裂的原因。
如果缓冲销压力降低，凸缘面就会全部起皱，由于起皱是破裂的直接原因，所以只好重新制造一个刚性好的压边圈。
（4）材料。
①拉深性能不好。
当拉深条件恶劣，又不允许增加工序时，就要提高材料的性能。
a 试换成CCV值小，r值大的材料。
b 研制深拉深性能好的材料。
②板材厚度不够。
增加板材厚度再进行试拉深。
③板厚误差大。
测量板厚，如果板厚误差大，可换成误差小的材料进行试拉深。
④研讨时效问题。
试拉深用板材，要首先确定板材的压延日期，由于时效也会引起破裂。
当确认板材压延后存放时间已久，就要换成没有时效危险的材料，以确定时效是否对材质有影响。
壁破裂这种缺陷一般出现在方筒角部附近的侧壁，通常，出现在凹模圆角半径（r cd）附近。