鼓包现象(blow, bulge)是一种金属板材在成形过程中出现的缺陷现象,特征为某一区域材料凸出,常常是在挤压、拉伸、冲裁、转弯等成形加工过程中出现。
鼓包现象的成因有很多,其中最主要的是过大的应变率引起的材料流失和变形集中。在成形过程中,由于金属板材的伸长和收缩,使得荷载集中于局部区域,材料的应变率过大。当局部应变达到材料的流动极限时,这一区域的材料就会流失,形成一个凸起,即鼓包。
此外,还有材料的硬度和形变性、模具的尺寸和形状、油液的流量和压力等因素也会对鼓包现象产生影响。
影响鼓包现象的因素有很多,有些是材料属性的原因,有些是成形工艺参数造成的。主要包括以下因素:
(1)材料硬度:材料越硬,抵抗变形的能力越强,鼓包现象就会越难发生;
(2)材料厚度:材料越厚,鼓包现象就越难控制;
(3)材料的成分、晶粒度、屈服强度和延伸率等性质;
(4)模具的尺寸和表面粗糙度;
(5)油液的流量和压力;
(6)成形工艺参数的选择,如成形速度、热处理温度、压力等。
防止鼓包现象的方法主要包括以下几点:
(1)改变成形工艺参数,降低应变率,尽可能减少材料在成形过程中的流失;
(2)优化模具的尺寸和表面粗糙度,使得材料的流动更加均匀;
(3)选择合适的材料,满足工件要求的同时尽可能降低鼓包现象的发生率;
(4)为工件的边缘和弯曲部位设置支撑,并加强其强度。