Defectos comunes de calidad en piezas de estampación metálica y soluciones: una guía completa

El mercado actual del estampado de metal es altamente competitivo, tanto en China como en el extranjero. Al elegir productos de hardware de estampado de metal, los consumidores no solo se fijan en el precio razonable, sino que también prestan mayor atención a la calidad. Los problemas de calidad en las piezas de estampado no solo afectan la apariencia de los dispositivos, sino que también reducen su resistencia a la corrosión y su vida útil. Sin embargo, durante el proceso de estampado en metal, es inevitable que se produzcan diversos defectos de calidad. Como fabricantes profesionales de estampado de metal desde 2007, nos gustaría describir en detalle los defectos de calidad más comunes, sus causas y soluciones, como se indica a continuación.

Parte 1: Defectos comunes de calidad en el estampado de metal y sus causas

1.1 Dimensión y tolerancia

Las dimensiones de la pieza de estampado de metal tienen la dimensión del orificio, la posición y la desviación de la forma, el espesor desigual y la tolerancia que no cumple con los requisitos de especificación.

Análisis de causas: El tamaño real de la pieza estampada difiere del plano de diseño, superando el rango de tolerancia especificado. Exceso de producción del molde, desgaste o posicionamiento incorrecto de la matriz de estampación, rebote del material (especialmente acero de alta resistencia y aleación de aluminio); rigidez insuficiente de la máquina de estampación o paralelismo deficiente de la corredera. Esto puede deberse a una precisión insuficiente en la fabricación del molde, desgaste del molde, desviación del espesor del material, parámetros incorrectos del proceso de estampación, etc. Por ejemplo, tras un uso prolongado del molde, el tamaño de la cavidad puede aumentar debido al desgaste, lo que resulta en un tamaño de la pieza estampada fuera de tolerancia.

1.2: Defectos superficiales

Algunos de los principales defectos son los arañazos, magulladuras, rebabas y patrones de cáscara de naranja.

Causas:La superficie de la matriz de estampado es rugosa o el borde de corte está desafilado; lubricación insuficiente o impurezas mezcladas; el revestimiento de la superficie del material se cae (como la capa de zinc).

Arañazos:Aparecen rayones en la superficie de las piezas estampadas, lo que se debe principalmente a materia extraña en la superficie del molde, la rugosidad de la superficie del molde no cumple con los requisitos o la fricción causada por el deslizamiento relativo entre el material y el molde durante el proceso de estampado.

Grietas:Aparecen grietas en la superficie o el interior de las piezas estampadas. Esto puede deberse a una tenacidad insuficiente del material, a un proceso de estampado inadecuado (como una velocidad de estampado demasiado alta o repetidas veces), a un radio de esquina del molde demasiado pequeño, etc. Cuando el material se somete a una tensión excesiva durante el proceso de estampado, superando su límite de resistencia, se producen grietas.

Rebabas: Aparecen rebabas en el borde de las piezas estampadas, generalmente causadas por el desgaste del filo de corte de la matriz o por una separación demasiado grande o demasiado pequeña. Cuando el filo de corte se desgasta, pierde su filo y se generan rebabas durante el estampado. Si la separación no es la adecuada, el material no se romperá correctamente durante el corte, formándose así rebabas.

1.3. Deformación de la superficie (deformación, distorsión)

Existe cierta tolerancia de planitud, bordes ondulados y esquinas deformadas. La forma de las piezas estampadas no coincide con la del diseño, lo que produce distorsiones, alabeos y deformaciones. Esto se debe a un diseño de molde inadecuado, propiedades desiguales del material, parámetros de estampado inadecuados y una secuencia de estampado incorrecta. Si el material se somete a una fuerza desigual durante el proceso de estampado, es fácil que se produzcan alabeos y deformaciones.

Causas:Liberación desigual de tensiones en el material; distribución irrazonable de la fuerza de sujeción, etc.; disposición inadecuada del proceso que conduce a la acumulación de tensiones.

1.4. Grietas y arrugas superficiales en piezas estampadas

Se observan grietas en la parte inferior de las piezas embutidas y arrugas en los bordes de las bridas. Causas relacionadas: elongación insuficiente o baja fluidez del material; relación de embutido demasiado alta (por ejemplo, una relación profundidad/diámetro > 2,5); fuerza de sujeción de la pieza demasiado baja (arrugas) o demasiado alta (fisuras). La forma de las piezas estampadas no coincide con la forma diseñada, lo que produce distorsión, alabeo y deformación. Las razones incluyen un diseño de molde inadecuado, propiedades desiguales del material, parámetros de proceso de estampado inadecuados y una secuencia de estampado incorrecta.

Si el material se somete a una fuerza desigual durante el proceso de estampado, es fácil que se produzcan deformaciones y deformaciones.

1.5. Rebabas

La altura de la rebaba del borde de punzonado excede la tolerancia (>0,1 mm). Causas: La distancia entre el punzón y la matriz es excesiva (demasiado grande o demasiado pequeña).

El filo está desgastado o astillado. Aparecen rebabas en el borde de la pieza estampada, generalmente debido al desgaste del filo de la matriz o a una separación demasiado grande o demasiado pequeña.

Una vez que el filo se desgasta, ya no está afilado y se generarán rebabas durante el estampado; y si el espacio del filo no es apropiado, el material no se romperá normalmente durante el proceso de corte, formando así rebabas.

1.6. Espesor desigual:

El espesor o la tasa de adelgazamiento de la pared lateral o de la esquina de la pieza embutida es superior al 30%.

Esto puede deberse a que el flujo de material está bloqueado (el radio del molde es demasiado pequeño) y una lubricación deficiente provoca una fricción excesiva.

1.7 Cuestiones de especificación del rendimiento del material

La dureza no cumple con los requisitos: La dureza de las piezas estampadas excede o cae por debajo del rango especificado. Esto puede deberse a que la dureza del material en sí no está calificada o a que el fenómeno de endurecimiento por trabajo durante el proceso de estampado no se ha controlado de manera efectiva. Por ejemplo, durante el proceso de estampado en frío, el material experimentará endurecimiento por trabajo debido a la deformación plástica. Si el grado de endurecimiento por trabajo es demasiado alto, la dureza de las piezas estampadas aumentará y la tenacidad disminuirá. ◦ ​​Tenacidad insuficiente del material: Las piezas estampadas son propensas a fracturas frágiles durante el uso. Esto puede deberse a que el material no es lo suficientemente tenaz o a que el proceso de estampado hace que la tenacidad del material disminuya. Por ejemplo, el procesamiento de estampado en frío excesivo cambiará la estructura cristalina del material, lo que resultará en una tenacidad reducida.

1.8: Problemas de calidad del molde/diámetro interno

Defectos estructurales internos: Puede haber defectos estructurales como poros, inclusiones, segregación, etc. dentro de las piezas estampadas, lo que afectará las propiedades mecánicas y la fiabilidad de las piezas estampadas. La porosidad y las inclusiones suelen generarse durante el proceso de fundición del material, mientras que la segregación se debe a la composición desigual del material durante el proceso de solidificación. ◦ Tensión residual: Durante el proceso de estampado, se generará tensión residual dentro del material. Si la tensión residual es demasiado alta, provocará deformación, agrietamiento y otros problemas en las piezas estampadas durante el procesamiento o uso posterior. Por ejemplo, al soldar piezas estampadas con tensión residual, esta se superpone a la tensión de soldadura, lo que puede causar grietas en el área de soldadura.

Parte 2: Soluciones para los defectos de los comentarios:

2.1. Problemas de precisión dimensional

Agregue postes guía o pasadores de posicionamiento de precisión al molde;

Utilice el diseño de compensación de recuperación elástica (simulación CAE para optimizar el perfil)

Compruebe periódicamente el paralelismo y el tonelaje de la punzonadora.

Estudio de caso: La posición del orificio del soporte de acero inoxidable está desplazada → En su lugar, utilice un molde de inserción de carburo y la vida útil aumentará 5 veces.

2.2 Defectos superficiales •

Pulir el molde a Ra0,2 μm o menos, cromado o tratamiento TD;

Utilice aceite de estampado volátil (como aceite de éster);

Prelimpiar el material (desengrasar, eliminar el polvo).

Estudio de caso: Piezas de aluminio rayadas → Utilice una placa de presión de material de nailon en su lugar.

2.3 : Deformación de la forma

Añadir proceso de modelado (presión fuerte 0,05 ~ 0,1 mm);

Utilice un control de fuerza de sujeción de múltiples puntos (como una almohadilla servohidráulica);

Optimice la dirección del diseño (ajuste a lo largo de la dirección de enrollado del material).

Estudio de caso: Deformación de chapa metálica → Añadir estructura de precurvado en ángulo negativo al molde.

2.4. Agrietamiento y arrugas

Verifique el paso a paso del dibujo (por ejemplo, 60% dibujo inicial, conformación secundaria);

Aumentar el radio de la matriz (R≥4t, t es el espesor del material);

Utilice conformado en caliente (200~400 ℃) para acero de alta resistencia.

Estudio de caso: Grietas en el fondo de un cilindro profundo → Añadir un proceso de recocido intermedio.

2.5. Control de rebabas

Ajuste el espacio entre un 8% y un 12% del espesor del material (el valor más pequeño se utiliza para acero dulce);

Rectifique la matriz periódicamente (compruébelo cada 50.000 punzonados);

Utilice tecnología de corte fino (soporte de corte en forma de V + fuerza anti-empuje).

Caso: Rebaba en terminal de cobre → Utilice supresión de espacio cero en su lugar.

2.6. Aclareo de piezas

Optimizar la disposición de las costillas de dibujo y equilibrar el flujo de material;

Rocíe localmente un lubricante de alta viscosidad (como pasta de grafito);

Utilice materiales con mejor ductilidad (como SPCC→SPCE).

2.7 Cuestiones de rendimiento del material:

Analice las causas de los materiales relacionados, reemplace los diferentes materiales y luego encuentre las causas.

2.8 : Problemas de calidad interna:Verifique las especificaciones y estándares de los moldes relevantes.

Parte 3: Prevención de defectos

3.1 .Etapa de diseño: Utilice software CAE (como AutoForm) para simular el flujo de material, la recuperación elástica y la distribución de tensiones. Evite las esquinas afiladas (se recomienda que el ángulo R sea tres veces el espesor del material).

3.2. Control de procesos:Desarrollar un procedimiento operativo estándar (POE) para especificar el rango de parámetros tales como la fuerza y ​​la velocidad del soporte de la pieza. ◦ Inspección de tamaño completo de la primera pieza (utilizando un escáner 3D para comparar modelos digitales).

3.3 Mantenimiento del molde:Establezca un registro de la vida útil del molde y reemplace periódicamente las piezas de desgaste (como punzones y casquillos guía). Utilice tecnología de recubrimiento (como el recubrimiento TiAlN para mejorar la resistencia al desgaste).

3.4. Gestión de materiales:Inspeccione estrictamente el rendimiento de los materiales entrantes (prueba de tracción, tolerancia de espesor ±0,02 mm). ◦ Almacene diferentes lotes de materiales por separado para evitar que se mezclen.

Parte 4: Tabla de resolución rápida de problemas típicos

Defecto	Medidas de emergencia	Solución
Desplazamiento del orificio, desgaste del pasador de posicionamiento, precisión de alimentación	reemplazar el pasador	ajustar el paso de alimentación
Rebabas en los bordes, matriz sucia o desgastada	reducción temporal de la brecha	herramientas o matrices Pulido o modificación manual
La parte lateral está agrietada	Aumente el radio y aplique grasa.	Compruebe si el radio de la matriz y la lubricación son suficientes
Planitud fuera de tolerancia Uniformidad de la fuerza de sujeción del blanco	ajustar la altura del eyector	Balance de eyector Agregar proceso de conformación
Problemas de rendimiento del material	Verifique la especificación y reemplace el nuevo	Verifique el nuevo material y realice las pruebas de acuerdo con las especificaciones.

Parte 5: Conclusión

Cuando las piezas de estampación metálica presentan problemas de calidad y defectos, es fundamental realizar un análisis exhaustivo de las causas, analizar las causas de los defectos y formular una solución práctica. Además, es necesario mantener un registro exhaustivo del proceso durante la implementación del plan y remitir los problemas clave a los puntos anteriores para evitar que se repitan. Esto garantiza la correcta producción del proceso de estampación y mejora la eficiencia de la producción. Este artículo explica los problemas, las causas, la prevención y las medidas de respuesta de los problemas más comunes.calidadDefectos en el estampado metálico. Si busca una fábrica con experiencia en desarrollo de hardware para su proyecto de estampado metálico, por favor...contactoContacte con nuestro equipo de ventas. Nuestro equipo e ingenieros le brindarán soluciones detalladas y cronogramas de proyectos.