1.Где чаще всего трескаются холоднокатаные рулонные штамповки? Почему?
Наиболее распространенные места растрескивания сосредоточены в области фланца, боковых стенок (особенно вблизи галтели пуансона) и в переходной зоне нижнего галтели. Это потому, что:
Площадь фланца: во время глубокой вытяжки он испытывает значительные касательные напряжения сжатия и радиальные напряжения растяжения. Если пластичность материала недостаточна или отклонение толщины листа велико, возможно появление краевых трещин.
Область боковины и скругления пуансона: это область наиболее сильной деформации. Материал должен выдерживать как изгиб, так и растяжение. Если удлинение материала или его способность к локальной формовке плохие, здесь весьма вероятно появление трещин.
Нижнее скругление: здесь материал контактирует с пуансоном, что приводит к сильному трению и наиболее сильному утончению. Если прочность материала недостаточна или плохая смазка, вероятно возникновение растрескивания днища.
2.Почему на боковинах штампованных деталей часто возникают трещины и почему направление трещин иногда продольное?
Недостаточный изгиб: если радиус галтели матрицы слишком мал, материал будет подвергаться сильному изгибу и растяжению при прохождении через галтель, что приведет к чрезмерному касательному напряжению на внешней поверхности, превышающему пределы материала и вызывающему растрескивание.
Анизотропия материала. В процессе прокатки холоднокатаные рулоны приобретают текстуру, что приводит к различным механическим свойствам в разных направлениях внутри плоскости листа. Когда направление штамповки не совпадает с направлением прокатки, направление с более низким коэффициентом пластической деформации (значение r-) имеет плохую деформационную способность и склонно к образованию продольных трещин на боковых стенках.
Различия в характеристиках начала и конца холоднокатаного-рулона. Если штампованная деталь получена из начала и конца холоднокатаного-рулона, где характеристики колеблются, ее пластичность будет плохой, что делает ее более склонной к разрушению в областях боковых стенок, где сконцентрирована деформация.
3.Связано ли расположение трещины непосредственно с колебаниями характеристик самого холоднокатаного рулона (например, с различиями между началом и концом)?
Неоднородные свойства приводят к концентрации деформаций: во время штамповки участки с высокой-прочностью и низкой-пластичностью (обычно начало и конец) и средние участки с низкой-прочностью и высокой-пластичностью деформируются несогласованно. Плохо пластичные участки не могут деформироваться одновременно и первыми достигают своего предела, становясь отправной точкой для растрескивания.
Влияние выбора точки позиционирования: если растрескивание происходит в фиксированном месте, можно проследить исходное положение штампованной детали на холоднокатаном рулоне. Если это место точно соответствует аномальному участку температуры намотки горячекатаного сырья или участку колеблющегося напряжения холодной-прокатки, можно определить, что неоднородные свойства сырья привели к локальному ухудшению формуемости.
4. Как по расположению и форме трещин можно сделать вывод, связана ли проблема с сырьем или процессом штамповки?
Морфология трещин:
Проблемы с сырьем: Трещины обычно имеют неправильную или зубчатую форму, с относительно плоской поверхностью излома и часто сопровождаются незначительным образованием шейки (характеристика хрупкого разрушения). На нескольких штампованных деталях из одного рулона место трещины может быть не зафиксировано, но оно всегда появляется на соответствующих головных и хвостовых участках с худшими эксплуатационными характеристиками.
Проблемы процесса: Трещины обычно имеют регулярную форму, открываются в фиксированном направлении (например, под углом 45°) с очевидным образованием шейки на поверхности разрушения (пластическое разрушение). Расположение трещин очень постоянное, например, они всегда находятся в одном и том же закругленном углу или в одном и том же месте на боковой стенке.
Распределение по локациям:
Если на одном и том же рулоне стали скорость растрескивания головных штампованных деталей намного выше, чем в середине, или если места трещин сосредоточены в начале и конце направления подачи, то, как правило, можно определить, что это связано с разницей в производительности между головной и хвостовой частью холоднокатаного-рулона.
Если расположение трещины сильно совпадает с определенной точкой износа или неравномерной областью силы держателя заготовки в штампе, это, скорее всего, проблема процесса или штампа.
5.Каковы действия по устранению неполадок при анализе расположения трещин в холоднокатаных штампованных рулонах?
**Выборка местоположения:** Сначала запишите конкретное местоположение детали с трещиной в направлении штамповки (например, расстояние от края заготовки и радиус скругления). Затем отследите исходное положение заготовки на холоднокатаном -мотке (голова, середина или хвост).
**Повторное-испытание производительности.** Отберите образцы вблизи трещины и из нормальных участков вдали от трещины для определения механических свойств (предел текучести, предел прочности, удлинение) и металлографического анализа. Если удлинение области трещин значительно меньше или микроструктура ненормальная (например, крупные и неровные зерна), это указывает на проблему с сырьем.
**Сравнение толщины:** Измерьте степень уменьшения толщины области с трещиной. Если скорость утонения намного превышает допустимый предел материала и распределена неравномерно, это может указывать на чрезмерное утонение из-за плохих местных свойств материала.
**Анализ разрушения:** Осмотрите поверхность излома с помощью сканирующего электронного микроскопа, чтобы определить, является ли это ямочным разрушением (пластическое разрушение, часто вызванное производственными процессами), сколом или межкристаллитным разрушением (хрупкое разрушение, часто из-за дефектов материала).
Устранение неполадок процесса: одновременно проверяйте соответствие зазора формы, силы держателя заготовки и условий смазки. Устранив факторы колебаний процесса, определите ответственность за различия между началом и концом подачи сырья.