開(kāi)裂原因
關(guān)注創(chuàng)建者：模具設(shè)計(jì)學(xué)習(xí) 創(chuàng)建時(shí)間：2019-12-23
開(kāi)裂原因的實(shí)例教程
針對(duì)行李廂外板上段量產(chǎn)不穩(wěn)定，偶發(fā)開(kāi)裂問(wèn)題，通過(guò)分析開(kāi)裂原因，及Autoform 的相關(guān)參數(shù)調(diào)整模擬，制定了調(diào)整拉延筋、穩(wěn)定壓邊圈間隙的措施。通過(guò)以上措施，使穩(wěn)定生產(chǎn)的批量數(shù)由100 件出現(xiàn)開(kāi)裂，提升至400 件不開(kāi)裂。該方案可以為解決量產(chǎn)偶發(fā)開(kāi)裂提供參考意義。
行李廂外板上段，是三廂車(chē)的行李廂外板組件之一(圖1)。由于其造型原因，為避免滑移線(xiàn)等，沖壓方向設(shè)置如圖2 所示，導(dǎo)致牌照側(cè)的拉延深度大(170mm)。深拉延在拉深過(guò)程中容易因各區(qū)域受力不均勻，導(dǎo)致材料流動(dòng)異常，從而產(chǎn)生開(kāi)裂缺陷。某車(chē)型實(shí)際生產(chǎn)100 至200 件，出現(xiàn)了偶發(fā)開(kāi)裂(圖3)，需要不斷通過(guò)實(shí)例積累經(jīng)驗(yàn)和反復(fù)驗(yàn)證，才能找到有效的方法。
本文針對(duì)某車(chē)型行李廂外板上段量產(chǎn)偶發(fā)開(kāi)裂問(wèn)題，提出拉延筋參數(shù)管控及壓邊圈間隙調(diào)整方案，解決量產(chǎn)偶發(fā)開(kāi)裂問(wèn)題，同時(shí)建議在前期導(dǎo)入Autoform穩(wěn)健分析，預(yù)防量產(chǎn)開(kāi)裂問(wèn)題，為其他行李廂外板開(kāi)裂問(wèn)題的解決提供借鑒和經(jīng)驗(yàn)。
行李廂外板上段開(kāi)裂的原因
圖1 行李廂外板
圖2 行李廂沖壓方向
圖3 行李廂外板開(kāi)裂
表1 調(diào)整拔模角、入模R 角相應(yīng)的參數(shù)
從影響拉延件成形開(kāi)裂的各方面原因入手，結(jié)合該制件的特點(diǎn)分析開(kāi)裂產(chǎn)生的原因及提出解決問(wèn)題的途徑。
成形開(kāi)裂的常見(jiàn)原因分析
影響成形開(kāi)裂的原因很多，根據(jù)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)可能出現(xiàn)的原因，主要?dú)w納為以下6 個(gè)方面的原因：拉延深度大，導(dǎo)致流料不足，制件減薄超過(guò)成形極限；工藝補(bǔ)充，拔模角、入模R 角等過(guò)小，導(dǎo)致材料流動(dòng)不足；拉延筋阻力過(guò)大，導(dǎo)致材料流動(dòng)不足；頂桿壓力不穩(wěn)定，波動(dòng)過(guò)大；模具研合率未達(dá)標(biāo)，模具間隙不均導(dǎo)致材料流動(dòng)異常；材料成形性能。
展開(kāi) 要分析零件開(kāi)裂的原因和解決辦法，我們需要從四個(gè)角度出發(fā)：
溫度（模溫和料溫）
注塑的壓力
材料流動(dòng)
零件的冷卻
其次，PE注塑開(kāi)裂的位置也是由不同原因導(dǎo)致的：
當(dāng)開(kāi)裂產(chǎn)生在材料流動(dòng)的方向
開(kāi)裂的原因是材料分子的方向、排列。換句話(huà)說(shuō)，PE這類(lèi)長(zhǎng)鏈兒的
聚合物
在注入這個(gè)模具時(shí)太過(guò)排列整齊了。所以，我們需要把這些聚合物打散。
可以采用的解決辦法是
（1）. 改變注入材料的速率（提高或降低）
（2）. 提高模溫來(lái)降低冷卻的速率
當(dāng)開(kāi)裂產(chǎn)生在材料內(nèi)部（不在表面）
這個(gè)是PE等透明材料注塑的普遍問(wèn)題，我們經(jīng)常能在PE零件臨近斷裂時(shí)發(fā)現(xiàn)它內(nèi)部產(chǎn)生裂痕。產(chǎn)生的原因通常是，在注塑過(guò)程中腔體中的壓力不適（過(guò)高或過(guò)低），使材料內(nèi)部產(chǎn)生額外的壓力。
可以采用的解決辦法就是，調(diào)整注塑模具（腔體）中的壓力。
當(dāng)開(kāi)裂產(chǎn)生在尖端（有角兒的地方）
開(kāi)裂的原因是PE材料過(guò)高的硬度導(dǎo)致的材料收縮。
可以采用的解決辦法是
（1）. 通過(guò)在模具中注入更多的材料來(lái)提高腔體內(nèi)的壓力
（2）. 減少冷卻時(shí)間，更早地推出零件，以避免多余的收縮現(xiàn)象產(chǎn)生
當(dāng)開(kāi)裂產(chǎn)生在表面（細(xì)小的縫隙，多產(chǎn)生在零件完成的幾天，幾個(gè)月，幾年之后）
開(kāi)裂的原因是零件表面的材料，分子的方向和排列。塑料零件的材料表面都會(huì)有壓力存在，隨著日曬，氧化以及其它不可避免的化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生，表面材料的力度會(huì)降低，于是內(nèi)部的壓力將表面材料撕裂，產(chǎn)生了表面的開(kāi)裂。
展開(kāi) 影響ABS注塑件質(zhì)量問(wèn)題的因素很多,其中應(yīng)力開(kāi)裂是常見(jiàn)的致命缺陷之一,嚴(yán)重阻礙了ABS注塑件的應(yīng)用。
1、ABS注塑件應(yīng)力開(kāi)裂原因分析
1. 1 應(yīng)力分類(lèi)及產(chǎn)生過(guò)程聚合物受力后,內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生與外力相平衡的內(nèi)力,單位面積上的內(nèi)力即稱(chēng)為應(yīng)力。根據(jù)形成的原因應(yīng)力可分為內(nèi)應(yīng)力和外應(yīng)力。內(nèi)應(yīng)力包括主動(dòng)應(yīng)力和誘發(fā)應(yīng)力兩種類(lèi)型。主動(dòng)應(yīng)力是與外力(注塑壓力、保壓壓力等)相平衡的內(nèi)力,故也稱(chēng)為成型應(yīng)力。
成型應(yīng)力的大小取決于聚合物的大分子結(jié)構(gòu)、鏈段的剛性、熔體的流變學(xué)性質(zhì)及制件形狀的復(fù)雜程度和壁厚大小等許多因素。成型應(yīng)力值過(guò)大,很容易使制件發(fā)生應(yīng)力開(kāi)裂和熔體破裂等成型缺陷。
誘發(fā)應(yīng)力的形成原因很多,諸如塑料熔體或注塑件內(nèi)部溫差或收縮不均勻引起的內(nèi)力;制件脫模時(shí)因?yàn)槟Ｇ粔毫屯饨鐗毫Φ牟钪邓鸬膬?nèi)力;
塑料熔體因?yàn)榱鲃?dòng)取向引起的內(nèi)力等。顯然,誘發(fā)應(yīng)力一般都無(wú)法與外力平衡,并且很容易保留在冷卻后的制件內(nèi)部,成為殘余應(yīng)力,從而對(duì)制件質(zhì)量產(chǎn)生影響。外應(yīng)力主要指注塑件使用中因受到外力的作用而產(chǎn)生的應(yīng)變力。
對(duì)于塑料結(jié)構(gòu)件,使用中往往與金屬固定件連接,為達(dá)到緊固、牢靠,從而使制件受到較大的剪切、擠壓,制件內(nèi)部必然產(chǎn)生與外力相平衡的內(nèi)力。
應(yīng)力在注射過(guò)程中對(duì)制件質(zhì)量的影響從理論上講,當(dāng)聚合物注射充模后,如能在保壓壓力作用下以極其緩慢的冷卻速率固化,則聚合物大分子在模腔內(nèi)就有充分的時(shí)間進(jìn)行變形和重排,從而可使變形量逐漸與注塑壓力和保壓壓力的作用達(dá)到平衡,脫模后制件中無(wú)殘余應(yīng)力,尺寸和形狀穩(wěn)定。
然而,在實(shí)際生產(chǎn)中,出于對(duì)生產(chǎn)率的要求,上述方法幾乎是不可能的。
展開(kāi) 注塑制品開(kāi)裂的原因分析
開(kāi)裂，包括制件表面絲狀裂紋、微裂、頂白、開(kāi)裂及因制件粘模、流道粘模而造成或創(chuàng)傷危機(jī)，按開(kāi)裂時(shí)間分脫模開(kāi)裂和應(yīng)用開(kāi)裂。主要有以下幾個(gè)方面的原因造成：
1．加工方面：
（1）加工壓力過(guò)大、速度過(guò)快、充料愈多、注射、保壓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，都會(huì)造成內(nèi)應(yīng)力過(guò)大而開(kāi)裂。
（2）調(diào)節(jié)開(kāi)模速度與壓力防止快速?gòu)?qiáng)拉制件造成脫模開(kāi)裂。
（3）適當(dāng)調(diào)高模具溫度，使制件易于脫模，適當(dāng)調(diào)低料溫防止分解。
（4）預(yù)防由于熔接痕，塑料降解造成機(jī)械強(qiáng)度變低而出現(xiàn)開(kāi)裂。
（5）適當(dāng)使用脫模劑，注意經(jīng)常消除模面附著的氣霧等物質(zhì)。
（6）制件殘余應(yīng)力，可通過(guò)在成型后立即進(jìn)行退火熱處理來(lái)消除內(nèi)應(yīng)力而減少裂紋的生成。
2．模具方面:
（1）頂出要平衡，如頂桿數(shù)量、截面積要足夠，脫模斜度要足夠，型腔面要有足夠光滑，這樣才防止由于外力導(dǎo)致頂出殘余應(yīng)力集中而開(kāi)裂。
（2）制件結(jié)構(gòu)不能太薄，過(guò)渡部份應(yīng)盡量采用圓弧過(guò)渡，避免尖角、倒角造成應(yīng)力集中。
（3）盡量少用金屬嵌件，以防止嵌件與制件收縮率不同造成內(nèi)應(yīng)力加大。
（4）對(duì)深底制件應(yīng)設(shè)置適當(dāng)?shù)拿撃＿M(jìn)氣孔道，防止形成真空負(fù)壓。
（5）主流道足夠大使?jié)部诹衔磥?lái)得及固化時(shí)脫模，這樣易于脫模。
（6）主流道襯套與噴嘴接合應(yīng)當(dāng)防止冷硬料的拖拉而使制件粘在定模上。
3．材料方面：
（1）再生料含量太高，造成制件強(qiáng)度過(guò)低。
（2）濕度過(guò)大，造成一些塑料與水汽發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，降低強(qiáng)度而出現(xiàn)頂出開(kāi)裂。
（3）材料本身不適宜正在加工的環(huán)境或質(zhì)量欠佳，受到污染都會(huì)造成開(kāi)裂。
展開(kāi) 汽車(chē)沖壓件中覆蓋件在加工成形時(shí)出現(xiàn)開(kāi)裂的原因和解決措施；
一、沖壓件加工廠(chǎng)簡(jiǎn)單說(shuō)一下，覆蓋件成形時(shí)的開(kāi)裂是由于局部拉應(yīng)力過(guò)大造成的，由于局部拉應(yīng)力過(guò)大導(dǎo)致局部有較大的脹形變形而開(kāi)裂。開(kāi)裂主要發(fā)生在圓角部位，開(kāi)裂部位的厚度變薄很大。如凸模與坯料的接觸面積過(guò)小、拉深阻力過(guò)大等，都有可能導(dǎo)致材料局部脹形變形過(guò)大而開(kāi)裂。也有由于拉深阻力過(guò)大、凹模圓角過(guò)小或凸模與凹模間隙過(guò)小等原因造成的整圈破裂。
二、為了防止開(kāi)裂，應(yīng)從汽車(chē)沖壓件中覆蓋件的結(jié)構(gòu)、成形工藝以及模具設(shè)計(jì)等多方面采取相應(yīng)的措施。從覆蓋件的結(jié)構(gòu)上可采取的措施有：
a沖壓件加工廠(chǎng)在設(shè)計(jì)沖壓件各圓角半徑時(shí)最好大一些；
b.曲面形狀在拉深方向的實(shí)際深度應(yīng)淺一些；
c.各處深度應(yīng)均勻一些；
d.形狀盡量簡(jiǎn)單且變化盡量平緩一些等。
沖壓件加工廠(chǎng)在拉深工藝方面可采取的主要措施有：
a.拉深方向盡量使凸模與坯料的接觸面積大；
b.合理的壓料面形狀和壓邊力使壓料面各部位阻力均勻適度；
c.降低拉深深度；
d.開(kāi)工藝孔和工藝切口等。
三、沖壓件加工廠(chǎng)在沖壓件模具設(shè)計(jì)上，可采取設(shè)計(jì)合理的拉深筋，采用較大的模具圓角，使凸模與凹模間隙合理等措施。
文章推薦：沖壓件加工中排樣設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則是什么？
展開(kāi) 
開(kāi)裂原因的相關(guān)專(zhuān)題、標(biāo)簽、搜索
開(kāi)裂原因的最新內(nèi)容
、玻璃水的紅外光譜對(duì)比數(shù)據(jù)可知：斷面含有與玻璃水相似的成分；
綜上所述，塑料制件的開(kāi)裂原因可能是由含有羰基成分的玻璃水對(duì)于ABS塑料制件侵蝕，進(jìn)而導(dǎo)致應(yīng)力釋放而開(kāi)裂。
造成奧氏體不銹鋼應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的主要原因是焊接殘余應(yīng)力。焊接接頭的組織變化或應(yīng)力集中的存在，局部腐蝕介質(zhì)濃縮也是影響應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的原因。
④ 焊接接頭的σ相脆化 σ相是一種脆硬的金屬間化合物，主要析集于柱狀晶的晶界。γ相和δ相都可發(fā)生σ相轉(zhuǎn)變。比如對(duì)于Cr25Ni20型焊縫在800℃ ~ 900℃加熱時(shí)，就會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的γ→δ轉(zhuǎn)變。
出現(xiàn)開(kāi)裂的原因主要是預(yù)應(yīng)力沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)要求。需要采用體外預(yù)應(yīng)力的方法進(jìn)行加固。
該橋經(jīng)過(guò)加固處治，通過(guò)了交工驗(yàn)收。
5.3 連續(xù)剛構(gòu)橋梁
某高速公路特大橋，上部結(jié)構(gòu)為98＋180＋98m三跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)，橋梁分左右幅，單幅橋?qū)?2.5m。
所以，鍛造工藝的合理性是決定鍛件是否會(huì)開(kāi)裂的主要原因。
當(dāng)然，相對(duì)某一穩(wěn)定的鍛造工藝，如果事前對(duì)鍛造前原材料提出明確的原材料缺陷等級(jí)控制要求的，當(dāng)因原材料缺陷等級(jí)超出要求并在原鍛造工藝下鍛造出現(xiàn)的開(kāi)裂現(xiàn)象，我們可以認(rèn)作“原材料缺陷所致的鍛造裂紋”。
以下是現(xiàn)澆梁板裂縫控制技術(shù)措施的幾個(gè)控制要點(diǎn)：
1、做好圖紙會(huì)審和技術(shù)交底工作，對(duì)可能出現(xiàn)開(kāi)裂的部位，建議設(shè)計(jì)單位采取必要的處理措施，以確保其不成為開(kāi)裂的主要原因。如超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)變形集中處、受溫度影響很大的部位等建議采取設(shè)置后澆帶、摻外加劑、調(diào)整配筋等方法。
2、審核施工方案的合理性，對(duì)不合理的施工方案實(shí)施否決權(quán)。
造成淬火開(kāi)裂的根本原因是拉應(yīng)力超過(guò)材料的斷裂強(qiáng)度，或者雖未超過(guò)材料的斷裂強(qiáng)度，但材料由于存在內(nèi)部缺陷也會(huì)發(fā)生開(kāi)裂。造成淬火開(kāi)裂的具體原因很多，分析時(shí)應(yīng)根據(jù)裂紋特征加以區(qū)分。
以下是現(xiàn)澆梁板裂縫控制技術(shù)措施的幾個(gè)控制要點(diǎn)：
1、做好圖紙會(huì)審和技術(shù)交底工作，對(duì)可能出現(xiàn)開(kāi)裂的部位，建議設(shè)計(jì)單位采取必要的處理措施，以確保其不成為開(kāi)裂的主要原因。如超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)變形集中處、受溫度影響很大的部位等建議采取設(shè)置后澆帶、摻外加劑、調(diào)整配筋等方法。
2、審核施工方案的合理性，對(duì)不合理的施工方案實(shí)施否決權(quán)。
6.2見(jiàn)地面下沉開(kāi)裂產(chǎn)生原因：
無(wú)地下室建筑：室內(nèi)外回填土均采用機(jī)械回填，一次性完成。沒(méi)有按照設(shè)計(jì)要求分層夯實(shí)。
有地下室建筑：地下室外墻邊坡均采用機(jī)械回填，一次性完成。沒(méi)有按照設(shè)計(jì)要求分層夯實(shí)。
路面或井蓋下沉：路基基層碾壓密度和抗壓強(qiáng)度不夠；水泥砂穩(wěn)定層厚度不夠或壓實(shí)密度不夠；井蓋安裝構(gòu)造不合理所致。
編 輯 | 化工活動(dòng)家
來(lái) 源 | 石油化工設(shè)備技術(shù)、沈陽(yáng)中科韋爾
作 者 | 劉殿如等
關(guān)鍵詞 | 加氫裝置 高壓換熱器 開(kāi)裂
共 3359 字 | 建議閱讀時(shí)間 15 分鐘
導(dǎo) 讀
某煉油廠(chǎng)加氫裂化裝置原料油主要是常減壓直餾蠟油，可以摻煉部分焦化蠟油抽余油和外購(gòu)蠟油。氫氣由制氫裝置及氫氣提純裝置提供。
2018年7月17日，因脫丁烷塔安全閥啟跳
2有限元模型的建立
基于定性地分析冰箱門(mén)門(mén)蓋開(kāi)裂的原因的基礎(chǔ)上，為了驗(yàn)證分析的正確性以及定量地計(jì)算出在熱脹冷縮時(shí)門(mén)蓋的應(yīng)力，使用HyperMesh、RADIOSS軟件對(duì)冰箱門(mén)進(jìn)行溫度場(chǎng)模擬，分析查找出門(mén)蓋開(kāi)裂的原因，并在此基礎(chǔ)上對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行改善。
