Зморшки є поширеним дефектом під час процесу штампування автомобільного алюмінієвого листа, особливо під час обробки складних вигнутих деталей. Ця проблема тісно пов’язана з властивостями матеріалу та параметрами процесу, і її можна ефективно уникнути шляхом точного контролю ключових етапів.
Пластичність і анізотропія матеріалу є властивими факторами, що впливають на зморшкуватість. Відносне подовження автомобільного алюмінієвого листа зазвичай становить від 15% до 25%. Якщо деформація штампованої частини перевищує обмеження матеріалу, ймовірно, виникне локальне зморщування. Крім того, волокниста структура, що утворюється під час прокатки, викликає анізотропію, що призводить до меншого опору деформації вздовж напрямку прокатки, ніж у перпендикулярному напрямку. Неправильне розташування заготовки може спричинити зморшки через нерівномірну силу. Тому перед штампуванням орієнтація заготовки повинна бути відрегульована відповідно до прокату зерна автомобільного алюмінієвого листа, щоб переконатися, що основний напрямок деформації збігається з напрямком прокатки.
Налаштування порожньої сили є ключовим параметром для запобігання зморшок. Під час штампування автомобільного алюмінієвого листа зусилля заготовки має бути узгоджене з товщиною матеріалу та ступенем деформації та зазвичай контролюється між 50 і 300 кН. Для тонких аркушів товщиною менше 1 мм занадто мала сила утримання заготовки може спричинити надто швидке розтікання заготовки, що призведе до появи хвилястих зморшок. Занадто велика сила може збільшити тертя та спричинити розтріскування. Можна використовувати поетапне керування утримуючою силою заготовки: використання низького тиску на початкових етапах витягування для полегшення плавного потоку матеріалу та поступове збільшення тиску на середніх етапах для запобігання надмірному накопиченню матеріалу, ефективно зменшуючи ймовірність утворення зморшок.
Зазор між пуансоном і матрицею, а також радіус скруглення мають бути точно узгоджені. Для штампування автомобільного алюмінієвого листа зазор повинен бути в 1,1-1,2 рази більше товщини матеріалу. Занадто великий зазор може легко спричинити зморшки під час деформації, тоді як занадто малий може збільшити тертя та спричинити подряпини на поверхні. Радіус кута матриці повинен у 8-10 разів перевищувати товщину листа. Занадто малий філе збільшує опір потоку матеріалу, що призводить до локалізованого накопичення матеріалу та зморшок; занадто багато філе зменшує ефект утримання заготовки. Для автомобільного алюмінієвого листа товщиною 1,2 мм, наприклад, радиус кута матриці рекомендовано дорівнювати 10-12 мм із контрольованим зазором у межах 1,3-1,4 мм.
Конструкція форми та розміру заготовки вимагає оптимізації. Невідповідні заготовки можуть призвести до того, що надлишок матеріалу буде важко плавно перенести під час процесу штампування, що призведе до зморшок. Аналіз моделювання CAE може передбачити тенденції потоку матеріалу та спроектувати заготовку у ступінчасту або вигнуту форму, щоб завчасно усунути надлишок матеріалу. Наприклад, крайовий профіль алюмінієвих листових заготовок для автомобільних дверних панелей потрібно регулювати відповідно до глибини малювання, щоб забезпечити збалансований потік матеріалу по всіх областях, мінімізуючи зморшки в джерелі.
Скоординований контроль швидкості змащування та штампування також має вирішальне значення. Застосування спеціального мастила для штампування (в'язкість 20-30 сСт) на поверхню алюмінієвого листа може зменшити коефіцієнт тертя нижче 0,1, зменшуючи нерівномірний опір течії матеріалу. Рекомендована швидкість штампування 150-250 мм/с. Надмірна швидкість може призвести до затримки реакції матеріалу та локального зморщування. Надмірно високі швидкості подовжують час контакту та збільшують ризик несправності мастила. Для деталей зі складними криволінійними поверхнями можна використовувати штампування зі змінною швидкістю, що зменшує швидкість у зонах, схильних до утворення зморшок, для забезпечення рівномірного потоку матеріалу.
