五金冲压加工中,不良品表面出现凸包缺陷是常见问题,尤其在中山等五金加工密集地区,凸包不仅影响产品外观,还可能导致装配间隙超标、密封性能失效。结合行业经验与工艺分析,凸包产生的主要原因可归纳为以下四类:
一、材料因素:基础诱因需严格把控
1.材质不均
冷轧钢板、铝合金等材料轧制过程中压下量不均,导致内部残余应力分布不均(如边缘应力高于中心)。冲压时,残余应力释放易使局部区域因应力集中而凸起。
案例:使用轧制偏差超标的1mm冷轧钢板加工电器外壳时,外壳平面易出现直径5-10mm的凸包,且多集中在板材边缘10mm范围内。
2.预处理不当
材料表面油污、氧化皮或金属碎屑未彻底清理,冲压时被压入材料表面,形成“压痕型凸包”。
案例:铜带表面氧化膜未去除干净,冲压接线端子时,氧化膜被压入端子表面,形成不规则凸包,影响导电性能。
3.厚度偏差超标
材料厚度公差超过设计要求(如要求厚度1.5mm±0.05mm,实际偏差达±0.1mm),导致模具与材料间隙不匹配。较厚区域受挤压程度更大,易形成局部凸起。
案例:不锈钢薄板厚度偏差过大,加工水槽底部平面时,较厚区域出现明显凸包,影响平整度。
二、模具因素:核心工具需精准维护
1.型腔/刃口磨损或变形
长期使用的模具,型腔表面因磨损出现凹陷(如拉伸模凸模表面磨损),或刃口因受力过大发生变形(如折弯模折弯边变形)。冲压时,材料在凹陷区域无法充分贴合模具,形成“凹陷对应型凸包”。
2.表面异物或毛刺
模具安装、维护过程中,型腔或刃口残留金属碎屑、砂轮粉末,或模具零件(如导柱、顶料销)表面出现毛刺,冲压时压在材料表面形成凸包。
案例:冲孔模具凹模刃口残留铁屑,冲压多孔连接板时,铁屑在连接板表面压出点状凸包,且每次冲压重复出现。
3.间隙设计不合理
凸凹模间隙需与材料厚度匹配(通常为材料厚度的5%-10%)。间隙过小,材料受挤压过度易产生局部塑性变形凸起;间隙过大,材料易“起皱”,褶皱区域硬化后形成凸包。
案例:加工2mm厚铝合金板材时,冲孔模具间隙仅0.05mm(远小于标准的0.1-0.2mm),冲孔周边出现环形凸包,宽度约1-2mm。
三、设备因素:精度与参数需动态调整
1.工作台不平整或滑块倾斜
冲床工作台面变形(如中部下凹)或滑块与工作台平行度超差(偏差>0.1mm/m),导致模具受力不均,材料局部受压过大形成凸包。
案例:100吨冲床工作台面下凹0.3mm,加工大型五金盖板时,盖板中部因模具受力不均出现凸包,且凸包高度随冲压次数增加而增大。
2.压力或速度设置不当
冲压压力过大,材料超过屈服极限产生过度塑性变形;速度过快,材料变形跟不上模具运动节奏,易出现局部“堆积”凸起。
案例:加工1mm厚冷轧钢板时,冲床压力从50吨调至80吨(远超需求),冲压后零件表面出现不规则凸包,且凸包区域材料硬度显著升高。
3.顶料装置故障
顶料销、顶料气缸卡顿或力度不足,导致工件脱模时无法顺利脱离模具,材料局部受模具挤压时间过长形成凸包。
案例:折弯机顶料销卡顿,加工角钢时,角钢折弯后无法及时顶出,模具持续挤压角钢表面,形成条状凸包,长度与折弯边一致。
四、工艺因素:操作规范与流程需严格执行
1.材料定位偏移
加工带孔五金件时,材料定位偏移(如偏移2mm),冲孔模具在非设计位置挤压材料,形成条状凸包,长度与孔间距一致。
2.润滑不足或方式错误
润滑不足导致材料与模具摩擦力增大,局部材料因摩擦过热产生硬化凸起;润滑剂涂抹不均(如局部堆积)导致材料受力不均,形成凸包。
案例:拉伸加工不锈钢水壶时,壶底区域未涂抹润滑剂,壶底与模具摩擦力过大,出现不规则凸包,且凸包区域伴随划痕。
3.工序顺序不合理
多工序冲压(如落料→冲孔→折弯→拉伸)顺序不当,导致材料应力叠加引发凸包。
案例:先折弯后拉伸的零件,折弯区域应力在拉伸时释放,导致拉伸表面出现凸包;调整为“拉伸→折弯”后,问题解决。
结语:中山五金加工企业需从材料、模具、设备、工艺四大维度系统排查凸包问题,通过严格检测材料质量、定期维护模具、动态调整设备参数、规范工艺操作,可显著降低凸包缺陷率,提升产品竞争力。如有进一步技术需求,欢迎随时与我们沟通! http://www.zssxwj.com/