Veel voorkomende kwaliteitsproblemen bij dieptrekken en maatregelen om deze kwaliteitsproblemen te voorkomen omvatten vooral de volgende aspecten:
· Rimpels
Rimpels zijn een van de meest voorkomende problemen bij het dieptrekproces en de oorzaken ervan zijn:
1. Tangentiale drukspanning zorgt ervoor dat het plaatmateriaal stabiliteit verliest, voornamelijk als gevolg van overmatige vervorming van de plano. Wanneer de tangentiële spanning de kritische spanning van het materiaal overschrijdt, verliest het materiaal zijn stabiliteit en resulteert dit in buigen en kreuken.
2. Een kleine relatieve dikte van het materiaal leidt ook gemakkelijk tot kreuken.
3. De dieptrekcoëfficiënt; hoe kleiner de dieptrekcoëfficiënt, hoe gemakkelijker het materiaal kreukt.
4. De vorm en parameters van de dieptrekmatrijs; te grote radiussen en openingen tussen de stempel en de matrijs kunnen kreukels veroorzaken. Conische matrijzen zijn minder gevoelig voor kreuken. De onredelijke vormgeving van drukribben op gestanste delen, waarbij de ribben te klein of verkeerd gepositioneerd zijn, kan de snelle stroming van het plaatmateriaal, met als gevolg kreukels, niet effectief voorkomen. Een onredelijk ontwerp van de matrijspositionering kan ertoe leiden dat het materiaal niet kan worden vastgehouden tijdens het rekproces of dat de randen te klein worden gedrukt, waardoor kreuken tijdens het strekken ontstaat.
Maatregelen om rimpels te voorkomen zijn onder meer:
1. Gebruik van een planohouder: Door een planohouder in de matrijs te plaatsen, worden de vrije fluctuaties van de plano in de dikterichting beperkt, waardoor kreuken wordt voorkomen. Bij gebruik van een drukapparaat wordt het vervormde deel van de plano stevig aangedrukt en wordt een drukkracht uitgeoefend om te voorkomen dat de flens uitpuilt en kreukels veroorzaakt. De grootte van de drukkracht moet geschikt zijn. Drukapparaten zijn onderverdeeld in elastische druk- en stijve druktypen. Elastische apparaten zijn geschikt voor ondiep trekken, terwijl starre apparaten geschikt zijn voor dieptrekken.
2. Gebruik van een conische matrijs: Een conische matrijs helpt bij de tangentiële vervorming van de plano, waardoor de weerstand tegen instabiliteit toeneemt.
3. Het vergroten van de dikte van de plaat: Door de dikte van de plaat te vergroten, wordt het vermogen ervan om instabiliteit onder druk te weerstaan vergroot.
4. Gebruik van rekribben of dieptreklijsten: Het plaatsen van rekribben of dieptreklijsten in de matrijs verhoogt de radiale trekspanning, vermindert de tangentiële drukspanning en verlaagt de trekspanning op de cilinderwand. Het plaatsen van verlengribben op het drukvlak is een effectieve en praktische methode om de vervormingsweerstand aan te passen en te controleren. Verlengingsribben kunnen de materiaalstroom effectief reguleren en ervoor zorgen dat de stromingsweerstand van het materiaal uniform is tijdens het rekproces, waardoor de hoeveelheid materiaal die in de holte stroomt aan de behoeften van het voltooide onderdeel kan voldoen, waardoor kreuken door overtollig materiaal of scheuren door onvoldoende materiaal wordt voorkomen. Voor complex gevormde uitgerekte onderdelen, vooral die met kleine flenzen, moeten verlengribben worden geplaatst om de radiale trekspanning te vergroten om kreukels onder controle te houden; de positionering van de verlengingsribben moet plaatsvinden op gebieden met lage radiale trekspanning, dwz gebieden waar het plaatmateriaal gemakkelijk vloeit. Voor onderdelen met kleine flenzen kan voor het instellen van verlengribben wat extra materiaal (procesaanvullend materiaal) worden toegevoegd, dat tijdens het trimmen kan worden verwijderd. Voor uitgerekte delen met aanzienlijk variërende diepten moeten verlengribben worden geplaatst op plaatsen met minder materiaaltoevoer, waardoor overtollig materiaal in de matrijsholte kan worden gezogen en zo kreuken wordt voorkomen.
5. Omgekeerd tekenen gebruiken: door buiging en wrijving te vergroten, wordt de radiale trekspanning verhoogd en wordt de tangentiële drukspanning verminderd.
· Tekeningbreuk
Trekbreuk wordt veroorzaakt doordat de trekspanning de treksterkte van het materiaal overschrijdt, wat resulteert in breuk van het plaatmateriaal. Maatregelen om scheuren te voorkomen zijn onder meer:
1. Verbetering van de mechanische eigenschappen van het materiaal: Door de treksterkte van het materiaal te vergroten om trekspanningen te weerstaan, kunnen goede materiaaleigenschappen het optreden van kreukels verminderen.
2. Redelijk matrijsontwerp: het correct formuleren van het dieptrekproces en het rationeel ontwerpen van de matrijsstructuur.
3. Het vergroten van de straal van de hoeken van de stempel en de matrijs: Het op de juiste manier vergroten van de hoekradii van de stempel en de matrijs vermindert de spanningsconcentratie.
4. Het vergroten van de oppervlakteruwheid van de stempel: Het verbeteren van de oppervlakteruwheid van de stempel verschuift het gevaarlijke breukoppervlak naar de monding van de cilinder, waardoor de kans op scheuren wordt verkleind.
Andere kwaliteitsproblemen en oorzaken
Naast kreuken en scheuren kan bij het dieptrekken ook het fenomeen oorvorming optreden. Oorvorming wordt veroorzaakt door de anisotropie van het plaatmateriaal; in de richting met een lagere richtingscoëfficiënt in de dikterichting wordt het plaatmateriaal dikker, waardoor een lagere cilinderwandhoogte ontstaat; terwijl in de richting met een hogere richtingscoëfficiënt de dikte van het plaatmateriaal weinig verandert en de cilinderwandhoogte hoger is. Daarom wordt het fenomeen oorvorming ernstiger.
Door bovenstaande maatregelen kunnen veelvoorkomende kwaliteitsproblemen in het dieptrekproces effectief worden voorkomen, waardoor de productkwaliteit en productie-efficiëntie worden verbeterd.
