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铝板冲压的粘模问题有解了 精选

已有 7479 次阅读 2016-8-21 08:01 |系统分类:科研笔记

现在这年头,在欧美的地界里,讲减少CO2排放,防止全球暖化,是政治正确。政府逼着企业上这条道,企业也跟着推波助澜,以彰显其技术先进,拉高限制竞争者进入的门坎。

为了实现车辆轻量化,越来越多的汽车厂(OEM)开始用5000和6000系列铝板冲压车身冲压件。

典型的内板件的拉延深度一般在100到200毫米。使用传统的油润滑的铝板,因为拉延时的粘模问题(Galling), 模口外边的材料难以拉入,冲压件开裂问题严重。粘模也造成工件表面出现难看的拉伤痕迹, 像狼爪子挠过一样。

要想大批大量制造铝板车身冲压件,必须过GALLING 这座火焰山。

老话说得好,一个巴掌拍不响。粘模问题发生在板材和模具的界面,双方都有责任。双方的表面都是可以改善的。

在板材方面,可以进行表面纹理处理, 改善表面形貌, 达成藏油于板面的目的。比如使用喷丸,电火花,激光等等方法,对精整辊表面进行微观粗化(毛化)处理。板材在进入卷取机前,表面像按指纹一样,留下无数微坑。对于冲压工艺来说,这些微坑就是无数的润滑油储油池。这里的奥秘在于,当表面有"微麻形貌"的板材在模具上滑动时,更多的润滑油可以跟着进入变形区;变形区的接触压力越大,从微储油池里挤出来的润滑油就越多。如果精整辊表面没有进行微观粗化处理,或者毛化表面的微峰微坑使用太久以后磨平了,带油能力下降,进入变形区以后,需要润滑油效力减摩时,无油可用,粘模问题就可能发生。

藏油于板面的另一种方法是磷化。镀锌板表面经磷化处理以后,外层的磷酸锌转化膜在显微镜下,就像多孔多缝的海绵,让润滑油有很多藏身之处。需要润滑油的时候,可以被变形区里较高的接触压力挤出来。

在铝板表面,预涂干润滑剂,也是一个好办法。

所谓的干润滑(DRY LUBE)是卷板前辊涂的高粘度润滑剂,室温下呈腊状。干润滑剂真是个好东西,能有效地隔离板料与模具表面的接触,大大地减少了磨擦, 管拉延成型的人喜欢它。

干润滑剂也有可恨之处。因为它流动性差,润滑剂不容易跑到冲孔切边模具的侧面上。模具的侧面没有油膜保护,剪切碎屑就容易积聚粘结在上面,引起切边模具的侧面拉毛问题(GALLING)。原来铝板浅拉延使用润滑油时,没有这个问题, 每次冲裁时,飞溅上去的那一点点润滑油就足够滋润冲头侧面了。要解决GALLING问题,冲孔切边模具的侧面就要抛光,还要进行PVD镀膜处理。

我们最近的试验表面,切边模具使用了北美那两家模具镀膜公司的许多新近研发的高硬度,高光洁度的PVD镀膜以后,都能够有效地预防模具侧面的GALLING问题。

这几年的半工业化试验探索做下来以后,现在我们北美这边的OEM可以比较有信心地说,已经找到了在大批大量制造铝板车身冲压件时,预防板材-模具表面的磨擦磨损问题的方法。

日本和欧洲那边,也没闲着,不知道他们的"地道里都有什么高招"。




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