深絞り加工における一般的な品質問題と、これらの品質問題を防ぐための対策には、主に次の側面が含まれます。
・シワ
しわは深絞り加工でよく見られる問題の 1 つで、その原因は次のとおりです。
1. 主にブランクの過度の変形により、接線方向の圧縮応力によりシート材料の安定性が失われます。接線応力が材料の臨界応力を超えると、材料は安定性を失い、曲がりやしわが生じます。
2. 素材の相対的な厚さが薄いと、しわが発生しやすくなります。
3. 深絞り係数;深絞り係数が小さいほど、材料にしわが発生しやすくなります。
4. 深絞り金型の形状とパラメータ。パンチとダイの半径とギャップが大きすぎると、しわが発生する可能性があります。円錐形のダイはしわになりにくいです。プレス部品の圧力リブの設計が不合理で、リブが小さすぎたり、位置が間違っていたりすると、シート材料の急速な流れを効果的に防ぐことができず、しわが発生します。金型の位置を無理に設計すると、延伸プロセス中に材料を保持できなかったり、エッジが小さく押されすぎて延伸中にシワが発生したりする可能性があります。
しわを防ぐ対策には次のようなものがあります。
1. ブランクホルダーの使用：金型にブランクホルダーをセットすることにより、ブランクの板厚方向の自由な変動が抑制され、シワが発生しにくくなります。加圧装置を使用すると、ブランクの変形部分をしっかりと加圧し、フランジの膨れやシワを防ぎます。加圧力の大きさは適切でなければなりません。加圧装置は弾性加圧タイプと剛体加圧タイプに分けられます。弾性デバイスは浅い絞り加工に適しており、剛性のあるデバイスは深い絞り加工に適しています。
2. 円錐形のダイの使用: 円錐形のダイはブランクの接線方向の変形を助け、不安定性に対する耐性を高めます。
3. シートの厚さを増やす：シートの厚さを増やすことにより、圧力下での不安定に対する抵抗力が強化されます。
4. ストレッチリブまたは深絞りレッジの使用: ダイにストレッチリブまたは深絞りレッジを設定すると、半径方向の引張応力が増加し、接線方向の圧縮応力が減少し、シリンダー壁の引張応力が低下します。圧力面に延長リブを設置することは、変形抵抗を調整および制御する効果的かつ実用的な方法です。延長リブは材料の流れを効果的に調整し、延伸プロセス中の材料の流れ抵抗を均一にし、キャビティに流入する材料の量を完成品のニーズを満たすことができ、過剰な材料によるしわや不十分な材料によるひび割れを防ぎます。複雑な形状の引き伸ばされた部品、特に小さなフランジを備えた部品の場合、しわを制御するために半径方向の引張応力を強化するように延長リブを設定する必要があります。延長リブの位置は、半径方向の引張応力が低い領域、つまりシート材料が容易に流れる領域に配置する必要があります。小さなフランジを備えた部品の場合、延長リブを設定するために、追加の材料 (プロセス補助材料) を追加することができます。この材料は、トリミング中に除去できます。深さが大きく異なる延伸部品の場合は、材料の供給量が少ない領域に延長リブを配置する必要があります。これにより、余分な材料が金型キャビティに引き込まれるようになり、しわが発生するのを防ぎます。
5. 逆絞りの使用: 曲げと摩擦を増加させることにより、半径方向の引張応力が増加し、接線方向の圧縮応力が減少します。
・図面破損
絞り破断は、材料の引張強度を超える引張応力によって発生し、シート材料の破断につながります。破れを防ぐための対策には次のようなものがあります。
1. 材料の機械的特性の改善: 引張応力に耐えるために材料の引張強度を高めることにより、良好な材料特性によりしわの発生を減らすことができます。
2.合理的な金型設計：深絞り加工を適切に定式化し、金型構造を合理的に設計します。
3. パンチとダイのコーナー半径を大きくする: パンチとダイのコーナー半径を適切に大きくすることで、応力集中を軽減します。
4. パンチの表面粗さを大きくする: パンチの表面粗さを大きくすると、危険な破面がシリンダーの口の方に移動し、引き裂きの可能性が減少します。
その他の品質問題と原因
深絞りプロセスでは、しわや破れに加えて、耳が形成される現象が発生する場合もあります。耳の形成はシート素材の異方性によって引き起こされます。厚さ方向の方向係数が小さい方向では、シート材料が厚くなり、その結果シリンダー壁高さが低くなります。一方、方向係数が大きい方向では板材の厚さの変化が少なく、シリンダー壁高さが高くなります。したがって、耳の形成現象はより深刻になります。
上記の対策により、深絞り加工における一般的な品質問題を効果的に防止し、製品の品質と生産効率を向上させることができます。
