材料沖壓成形是鋼材常見(jiàn)的加工形式之一，然而在加工過(guò)程往往會(huì)出現(xiàn)制耳缺陷，制耳缺陷不僅會(huì)影響生產(chǎn)效率還會(huì)導(dǎo)致成材率降低，使生產(chǎn)成本上升。而導(dǎo)致制耳缺陷的產(chǎn)生又有多種因素，有鋼材的性能、加工工藝、模具問(wèn)題等。

制耳邊緣高低不一致

某專業(yè)生產(chǎn)壓縮機(jī)儲(chǔ)液罐的制造廠在生產(chǎn)時(shí)出現(xiàn)批量的制耳缺陷，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)工藝的不斷調(diào)整還是沒(méi)有效果，于是立即停產(chǎn)，并聯(lián)系鋼廠。

該廠的生產(chǎn)工藝流程是：開(kāi)卷－縱切分條－剪切落料－3道次沖壓成形－修邊。該用戶使用的原料為鋼牌號(hào)為SPHC熱軋酸洗板，厚度為2.0mm。為降低損失，用戶對(duì)出現(xiàn)制耳缺陷的零件進(jìn)行修整，但仍有很多嚴(yán)重的制耳缺陷無(wú)法修整而只能報(bào)廢。該公司其他生產(chǎn)線使用的另外鋼廠相同厚度的材料生產(chǎn)正常，沒(méi)有出現(xiàn)制耳缺陷問(wèn)題。

圖1 制耳對(duì)比圖

隨后該鋼廠技術(shù)人員立即取樣進(jìn)行全方位的技術(shù)分析。檢驗(yàn)項(xiàng)目有：厚度、化學(xué)成分、金相組織、力學(xué)性能等。檢驗(yàn)結(jié)果表明，此批材料厚度和化學(xué)成分正常，金相組織方面出現(xiàn)比較明顯的混晶現(xiàn)象，另外力學(xué)性能檢驗(yàn)顯示邊部和中部的r值差異較大。金相組織顯示在邊部70mm以內(nèi)均存在明顯的混晶組織（圖3），在距邊部70mm-180mm區(qū)域?yàn)榇志ЫM織（圖4），在中部為正常均勻分布的等軸細(xì)晶組織（圖5）。

圖2 邊部70mm

圖3 邊部70mm-180mm

圖4 中部正常組織

另外分別對(duì)鋼板的邊部和中部進(jìn)行力學(xué)性能檢驗(yàn)，檢驗(yàn)項(xiàng)目有屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、斷后伸長(zhǎng)率和塑性應(yīng)變比r值，分為橫向、縱向和45o三個(gè)方向，力學(xué)性能進(jìn)行檢驗(yàn)情況見(jiàn)表1。

從上表的檢測(cè)結(jié)果來(lái)看，邊部的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度比中部的略低，延伸率也相差不大，而r值及△r值差別較大。中部的r值平均達(dá)1.0，邊部的最低只有0.29，△r值邊部為-0.68，中部的只有-0.065。

由此可以看出與前面的金相組織檢測(cè)結(jié)果一致，由于邊部出現(xiàn)混晶組織，而導(dǎo)致鋼板邊部存在明顯的各向異性。通過(guò)生產(chǎn)工藝的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，熱軋的精軋終軋溫度處于偏低狀態(tài)，且2.0mm厚度較薄，使邊部溫度比中部會(huì)更低，這就導(dǎo)致邊部出現(xiàn)混晶組織，從而最終使材料性能出現(xiàn)異常。

針對(duì)此問(wèn)題，鋼廠的技術(shù)人員立即著手改進(jìn)生產(chǎn)工藝，從提高終軋溫度和改進(jìn)成分設(shè)計(jì)入手，另外對(duì)于沖壓要求高的用戶進(jìn)行適當(dāng)?shù)那羞叄?jīng)這些措施的實(shí)施和鋼廠的工藝改進(jìn)，用戶在以后的生產(chǎn)中未再出現(xiàn)制耳缺陷。

從上述案例來(lái)看，沖壓出現(xiàn)制耳缺陷后，如果是材料的問(wèn)題，就要進(jìn)行全方位的技術(shù)檢驗(yàn)，并根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果制定相應(yīng)的改進(jìn)措施，從而得以徹底地解決制耳問(wèn)題。