模痕

在實際大量生產中，零件的表面往往因折彎沖頭的滑動摩擦而導致不同程度的擦傷，這些擦傷在衝壓加工上被稱為折彎模痕或擦痕，嚴重影響了產品的表面質量。

基本介紹

• 中文名：模痕
• 別名：擦痕
• 危害：影響產品表面質量

簡介

概述

在家電、電子、通信等小型和微型產品的生產中，連續模是普遍套用的高效生產製造工具。連續模由多個工位組成，各工位完成不同的加工，各工位順序關聯，在沖床的1 次行程中完成一系列不同的衝壓加工，而90°折彎是連續模生產中最常見的成形方式。減少折彎模痕的方法有很多，如適當增大凹模圓角半徑;降低凸、凹模表面粗糙度;採用合理凸、凹模間隙值;消除工作部分表面髒物等。這些方法對減少折彎模痕有一定效果，但要在目視下看不到模痕，還需要在模具技術上做突破。

折彎成形過程分析

彎曲是將板料、棒料、型材或管材等彎成一定形狀和角度的零件的一種衝壓成形工序，90°折彎的成形方式。傳統折彎結構折彎過程中，沖頭與材料接觸點產生位移，因摩擦力作用，材料表面產生較嚴重擦痕。從零件折彎處的受力分析看，這種模痕的產生主要與所受摩擦力和滑動距離有關。隨著衝壓次數的增加，擦傷紋路明顯，且越沖紋路越惡化，傳統的改善方法有：(1)凸、凹模間隙過小，應保證合理間隙。彎曲時，凸模與凹模的間隙值主要與材料厚度、材料的力學性能和彎曲方式等因素有關。(2)沖頭圓角半徑過小，適當增大沖頭圓角半徑。(3)沖頭圓角及內壁的粗糙度低，提高沖頭圓角及內壁的粗糙度。(4)材料表面狀態質量不好，或工作表面附著硬質微粒。選擇表面好的材料，清除工作部分表面髒物。在沖頭的工作表面鍍硬鉻，或將沖頭進行表面化學熱處理，如氮化處理，氮化鈦塗層等。

滾動折彎模痕控制方法

以上4 種方法只能在一定程度上減少折彎擦傷，且在大量生產中，產品的表面質量並不能穩定，需要定期保養與維修折彎工站，增加衝壓成本。最終的改善突破口必須從模具設計開發新技術著手，用2 個細小軸承做支點，中間用一滾銷做滾動折彎，工件不與折彎沖頭內側直接接觸，變滑動摩擦為滾動摩擦。

斜向沖頭折彎機構模痕控制方法

介紹

利用滾動折彎可大大減少折彎模痕，但是還不能完全滿足市場的需要。客戶要求零件表面不能有任何的擦傷，決定採用斜向沖頭折彎機構滿足外觀無模痕的要求。已知折彎沖頭R，折彎距離L，折彎半徑r，使折彎起始至終止，沖頭與材料接觸點不變，即可使沖頭與材料的滑移量及摩擦力降到最小，實現折彎無擦痕目的，可以求出折彎沖頭角度A，從而確定出沖頭的運動軌跡。

優點

相比傳統折彎，斜向沖頭折彎的施力點外移，只需較小的彎曲力即可獲得同樣力矩，彎曲力減小。由於斜向沖頭折彎正壓力減小，材料受摩擦力減小，可減少零件的擦傷程度。

實際效果

在實際生產中，金屬零件的表面損傷深度是判斷零件是否合格的重要參數之一，如果最大劃痕深度達到一定的數值，成形件電鍍後無法滿足美觀、光澤等方面的要求而成為廢品，這樣所造成的經濟損失就非常大。因此，最大劃痕深度是評價表面損傷缺陷的一個重要指標。

總結

(1)為了提高外觀件折彎成形的表面質量，採用滾動折彎模具，通過減小摩擦力改善折彎件表面質量；

(2)為滿足客戶要求，採用斜向沖頭折彎機構，減小相對滑移量，將滾動折彎模具和斜向折彎機構相結合，從而改善表面折彎模痕；

(3)為進一步改善，利用滾動折彎和斜向折彎複合機構，滾軸採用非金屬、低硬度材料可基本消除折彎模痕。這種方法已在實際生產中得到了驗證，具有良好的效果，同時也能夠推廣到外觀要求嚴的衝壓件的模具設計。