企业培训_冲压工艺及缺陷分析课件

冲压工艺及缺陷分析 品质部质量工程师陶玉良 目录 一 冲压概述 1 什么是冲压 利用安装在压力机上的模具对材料施加压力 使其产生分离或塑性变形 从而获得一定几何形状和尺寸精度的机械零件或制品的一种压力加工方法 冲压通常在常温下进行 主要用于金属板料成型加工 故又称为冷冲压 热成形工艺是将初始强度为500 600MPa的钢板加热到奥氏体温度范围 850 然后在压机上冲压成所需形状 同时以20 30 秒的冷却速度进行淬火 保压一段时间以保证充分淬透 最后零件随室温冷却 成形后的零件的强度可以达到1500MPa左右 一 冲压概述 一 冲压概述 冲压零件 设备 材料 模具 冲压设备机械压力机液压机 冲压模具冲压加工的主要工艺装备冲压件质量与模具关系最大 冲压材料板材带材管材及其他型材 2 冲压三要素 冲压概述 3 冲压加工特点产品尺寸稳定 重量轻 刚度好表面质量和精度较好操作简单 易于实现自动化生产效率高适于大批量生产大批量生产时加工费用较低依赖设备与模具投产周期较长 初始投入大 一 冲压概述 4 冲压能做什么 冲压成形产品示例一 日常用品 一 冲压概述 冲压成形产品示例二 高科技产品 汽车覆盖件 飞机蒙皮 二 冲压工序 工序英文简称 二 冲压工序 二 冲压工序 1 分离工序板料在外力作用下沿一定的轮廓线分离而获得一定形状 尺寸和切断面质量的成品和半成品 分离条件 变形材料内部的应力超过强度极限 b 二 冲压工序 1 1落料用冲模沿封闭曲线冲切 冲下部分是零件 用于制造各种形状的平板零件 二 冲压工序 1 2冲孔用冲模沿封闭曲线冲切 冲下部分是废料 有正冲孔 侧冲孔 吊冲孔等几种形式 二 冲压工序 1 3修边将成形零件的边缘修切整齐或切成一定形状 二 冲压工序 1 4分离用冲模沿不封闭曲线冲切产生分离 左右件一起成形时 分离工序用得较多 二 冲压工序 2 成形工序坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的成品和半成品 成形条件 屈服强度 S 材料内部应力 强度极限 b 二 冲压工序 2 1拉延把板料毛坯成形制成各种开口空心零件 二 冲压工序 2 2翻边把板料或半成品的边缘沿一定的曲线按一定的曲率成形成竖立的边缘 二 冲压工序 2 3整形为了提高已成形零件的尺寸精度或获得小的圆角半径而采用的成形方法 二 冲压工序 2 4翻孔在预先冲孔的板料或半成品上或未经冲孔的板料制成竖立的边缘 二 冲压工序 2 5弯曲把板料沿直线弯成各种形状 可以加工形状极为复杂的零件 二 冲压工序 3 冲压工艺流程图 二 冲压工序 冲压工艺流程图示例 F6左侧围外板 OP05落料 OP10拉延 二 冲压工序 冲压工艺流程图示例 F6左侧围外板 OP20切边 冲孔 吊切边 整形 OP30切边 吊切边 侧翻边 冲孔 整形 二 冲压工序 冲压工艺流程图示例 F6左侧围外板 OP40切边 冲孔 吊冲孔 吊翻边 OP50切边 冲孔 吊冲孔 吊翻边 三 冲压模具 模具基本结构 拉延模 切边冲孔模 翻边整形模 合边模 模具分类 三 冲压模具 1 模具分类1 1按工作原理可以分为 拉延模 翻边整形模 冲压模具 切边冲孔模 三 冲压模具 1 2按生产方式可分为 工程模 级进模 多工位精密级进模 三 冲压模具 2 模具基本结构冲模通常由上 下模 凸 凹模 两部分构成2 1工作部分2 2导向2 3定位2 4限位2 5弹性元件2 6起吊和翻转2 7常见部件 三 冲压模具 3 拉延模 三 冲压模具 请单击开始播放 三 冲压模具 4 切边冲孔模 切边 翻边 三 冲压模具 正冲 侧冲孔 吊冲孔 三 冲压模具 请单击开始播放 三 冲压模具 5 翻边整形模 三 冲压模具 6 合边模6 1工作步骤 三 冲压模具 预弯 采用侧向机构将制件的边弯成一定的角度 使之具备压合条件 压合 预弯完成后侧向机构退回 上模固定模块下行将预弯好的边压合 三 冲压模具 6 2结构 三 冲压模具 四 冲压设备 常见的冲压设备有机械压力机 双动拉深压力机 液压机 锻锤 剪切设备等 大中型设备一般采用成线布置 一条生产线由若干台设备组成 每台压机完成一个冲压工序 材料从生产线一端流入 成品从生产线另一端流出 材料在压机之间的转动可由自动化的机械手完成 也可由人工完成 四 冲压设备 冲压生产线 四 冲压设备 1 压力机1 1按床身结构 压力机可分为开式压力机和闭式压力机两种开式压机三面敞开 床身呈C型 刚性较差 一般用于小型压机 闭式压机前后二面敞开 床身封闭 刚性较好 一般用于大中型压机 四 冲压设备 1 1 1开式压力机 1 三面敞开2 C型床身3 刚性较差4 适用于小型压机 四 冲压设备 1 1 2闭式压力机 1 前后敞开2 结构封闭3 刚性较强4 大中型压机 四 冲压设备 1 2按驱动滑块力的种类 压力机可分为 机械压力机和液压机 四 冲压设备 机械压力机 液压机 四 冲压设备 2 开卷线 四 冲压设备 3 剪板机剪板机主要用于剪裁各种尺寸金属板料的直线边缘 传动形式为机械和液压式两种 五 冲压材料 冲压材料是影响零件质量和模具寿命的重要因素 目前 可冲压的材料不仅有低碳钢 而且还有不锈钢 铝及铝合金 铜及铜合金等 钢板是目前汽车冲压中使用最多最广的原材料 目前随着车身轻量化要求 高强度钢板 夹层钢板等新型材料在汽车车身上使用日趋增多 1 钢板性能要求 2 钢板分类 3 冷轧钢板介绍 五 冲压材料 1 钢板性能要求1 1具有良好的机械性能及较大的变形能力 金属材料的机械性能是指抗拉强度 屈服强度 延伸率 硬度 塑性应变比 高的塑性应变比r值 各向异性性能 高的加工硬化指数n值 高的延伸率 低的屈强比 s b 低的时效指数 五 冲压材料 1 2良好的表面质量钢板表面不得有结疤 裂纹 夹杂和划痕等明显缺陷 其中车身内板允许存在不影响成型性及涂漆附着力的缺陷 如小气泡 小划痕 小辊印 轻微的刮伤及轻微氧化色等 外板须符合FD O5 的质量级别即两面中较好的一面不得有任何缺欠 即不能影响涂漆后的外观质量或电镀后的外观质量 另一面应达到FB O3 的要求 五 冲压材料 1 3表面质量级别分类 五 冲压材料 2 钢板分类2 1按厚度分 厚板 4mm以上 中板 3 4mm 薄板 3mm以下 汽车车身冲压件主要以薄板为主 五 冲压材料 2 2按轧制状态分 热轧钢板 冷轧钢板热轧就是在高于合金再结晶温度的温度中使其软化后用压轮把材料压成薄片或钢坯的横截面 使材料形变 但材料物理性质并无变化 热轧板韧性和表面平整性差 价格较低 热轧加工较粗糙 轧不出很薄的钢 冷轧是对已经过热轧 除麻点除氧化工序的材料在低于合金再结晶温度的温度中用压轮进一步碾压材料以让材料有再结晶的过程 经过反覆的冷压 再结晶 退火 冷压 反覆2 3次 过程 材料里的金属发生分子级别的改变 再结晶 形成的合金物理性质发生改变 故其表面质量好 光洁度高 产品尺寸精度高 产品的性能和组织能满足一些特殊的使用要求 五 冲压材料 冷轧钢板主要包括 冷轧碳素钢板 冷轧低碳钢板 冲压用冷轧钢板 高强度冷轧钢板等 3 1冷轧碳素钢板 S为钢Steel的缩写 P为板Plate的缩写 第三个字母C为Cold的缩写 N表示需保证非时效性 五 冲压材料 3 2冷轧低碳钢板 常见产品缺陷 拉延缺陷落料 冲孔 修边缺陷翻边缺陷翻孔缺陷弯曲缺陷 六 缺陷及分析 常见产品缺陷 拉延缺陷 破裂 起皱 扭曲 回弹 尺寸偏移 表面拉伤 波浪 鼓包 凹坑 麻点等 六 缺陷及分析 破裂凸凹模R角半径过小 压边力过大 材料成形性能差或材料尺寸偏大 凸凹模间隙太小 润滑不良 定位不准 凸凹模R角或拉延筋不顺 拉伤等 形状复杂 局部胀形 六 缺陷及分析 如何解决破裂 解决破裂的想法就是想办法让破裂部位走进充足的材料 破裂的特殊情况 转角及翻边破裂 六 缺陷及分析 六 缺陷及分析 克服边缘破裂的方法 改善坯料边缘状态 利用冲裁的方法下料制坯 从而保证坯料边缘断面的质量 对于内凹翻边坯料尺寸的确定 采用适当加大材料尺寸等方法 毛坯尺寸太大或形状不当 板料质量以及冲压时润滑不好也会使零件拉裂 对此应改变毛坯尺寸或形状 调整冲压工艺 克服剪切破裂的方法 将凸 凹模间隙调整均匀 适当加大凸 凹模圆角 增加拉深工序或整形工序 控制各处材料进入凹模的阻力尽量挡于均匀一致 克服胀形破裂的方法 减小变形程度 扩大变形范围 在连接部位开工艺切口或工艺减小径向拉应力 采用多道成形工序 克服拉伸破裂的方法 减小凸缘变形区的变形阻力 加大凸 凹模圆角半径 调整凸模与凹模的相对位置 增加拉深工序数 增加整形工序 适当调整压边力 在不影响使用功能的情况下 适当减小局部成形深度 增大转角 在允许的情况下 增加工艺切口或工艺孔 以增加局部形状内部材料的流动 减小变形区的塑性变形量等另外 拉伸温度和润滑状态对成形质量也有影响 如果温度较低 板料成形性能较差 不利于拉出理想的拉伸件 在拉伸过程中 金属材料与模具的表面直接接触 相互作用力很大 使材料在凹模表面滑动时产生根大的摩擦力 增加了拉伸所需的压力和材料内的拉应力 这也是工件破裂的原因之一 造成零件开裂的原因很多 在调整时应仔细检查开裂状况 产生的部位 确定产生开裂的拉伸行程位置 根据具体情况分析判断产生开裂的原因 从而制定出解决开裂的具体方案 起皱凸凹模R角半径过大 压边力过小 材料尺寸偏小 研合不良 定位不准 工艺补充不合理 拉延筋不良 如何解决起皱 六 缺陷及分析 六 缺陷及分析 控制起皱的措施 1 查看起皱的状态 当皱纹在制件四周均匀产生时 应判断为压料力不足 逐渐加大压料力可以消除 当拉深锥形件和半球件时 应采用增加拉深筋来增大板内径内拉应力 以消除皱纹 采用 里紧外松 原则 来消除 里松外紧 问题 2 对于润滑油 应按照操作规程制度要求进行刷油工作 保证刷油量和刷油位置的正确 避免导致起皱 3 在不影响整车要求的情况下更换毛坯过软的制件材质 保证制件的品质 避免产生起皱 4 改善定位 必要时加预弯工序 保证冲压制件时料片不会出现跑偏问题 修改压料面形状 保证制件品质 避免压料面形状不动 导致走料不均 5 针对冲压方向不当 应在设计初期使用仿真软件对制件工艺进行分析 保证制件的冲压方向 对制件品质要求较高时 需重新开发模具 调整冲压方向 对于高强板来说回弹扭曲已经成为难题 扭曲 材料塑性变形不均匀造成 现在的CAE分析也不能完全解决 影响因素很多 包括不能完全模拟真实的材料性能 制作误差等 需要钳工后期调试 六 缺陷及分析 六 缺陷及分析 由于影响回弹的因素很多 例如 材料 压力 模具状态等等 实际生产中很难解决 目前 解决回弹常用下面几种方法 1 补偿法 其原理是根据弯曲成形后板料的回弹量的大小预先在模具上作出等于工件回弹量的斜度 来补偿工件成形后的回弹 经验和CAE模拟 2 拉弯法 是在板料弯曲的同时施加拉力来改变板料内部的应力状态和分布情况 使应力分布较为均匀 减少回弹量 3 采用成形性较好的材料 4 在回弹部位增加工艺孔或者加强筋 六 缺陷及分析 尺寸偏移原因 定位磨损压边力小材料偏移措施 定期对模具进行维护增大压边力 表面不良主要类型 冲击线 滑移线 塌陷 暗坑 表面扭曲等 对于外板零件来说 外表面产生的缺陷是不允许的 冲击线 滑移线主要是由于在冲压过程中 板料和模具接触后 在应力集中处摩擦造成的表面划痕 塌陷 暗坑 表面扭曲主要是由于零件变形不充分 局部材料应变较小 外力释放后出现的缺陷 如何解决表面不良 六 缺陷及分析 六 缺陷及分析 1 消除冲击线 可以通过改变冲压圆角 凹模圆角 增加拉延深度 更改压料面等方法 2 消除滑移线 可以通过改变产品形状 左右对称 增大阻力等方式 3 消除塌陷 表面扭曲 应了解零件在变形区所产生应力梯度的等级 尽量保证产品塑性变形的均匀性 同时通过增大阻力 提高局部形状应变等手段 落料 冲孔 修边缺陷 缺陷 毛刺过大 变形 表面划伤 尺寸不符 少孔 压伤等 六 缺陷及分析 金属材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力称为强度 福特规定抗拉强度在300MPa以上的为高强度钢板 六 缺陷及分析 刃口间隙对零件断面质量的影响 六 缺陷及分析 间隙对剪切裂纹与断面质量的影响 间隙过小 间隙合理 间隙过大 1 断裂带2 光亮带3 圆角带 塌角带 六 缺陷及分析 冲裁加工过程及断面状况 六 缺陷及分析 模具刃口间隙对断面质量的影响模具间隙合理时 上下刃口的裂纹基本重合 光面占板厚的1 3 1 2 塌角 毛刺和毛面斜角较小 断面质量较好 间隙较大时 拉伸作用增大 塑性阶段较早结束 光面减小 毛面增大 塌角 毛刺也较大 冲裁件的穹弯增大 上下裂纹不重合 两者向内再重合 毛面斜角增大 断面质量不好 间隙过小 挤压作用增大 上下裂纹不重合 材料距上下裂纹最近处产生二次剪裂 产生第二光面或断续的小光亮块 毛刺薄而高 易去除 两个光亮带的毛面内有潜伏裂纹 不深仍可使用 分离工序缺陷及原因 1 毛刺过大凸凹模间隙过大或过小 刃口磨损 导向精度差 凸凹模位置不同心等 毛刺要考虑凸模 冲头 模钮 凹模 压料器 斜锲 导向 机床 缓冲等因素 六 缺陷及分析 六 缺陷及分析 毛刺控制措施 选择合理的间隙值 在影响冲裁件质量的诸多因素中 间隙是主要因素 因断面质量与裂纹的走向有关 而裂纹的走向与间隙有关 间隙大小决定着凸 凹模刃口附近板料产生的上 下裂纹是否重合 只有凸 凹模间隙适当时 裂纹才重合 此时零件断面斜度很小 并且比较平直光滑 毛刺小 适当间隙值见附表1 单侧 控制模具刃口的磨损程度 刃口磨损或损坏会变圆 间隙也会由于侧面的磨损而增大 毛刺也就相应增加 生产过程中模具一般经过初期磨损 正常磨损和异常磨损三个阶段 各种模具在异常磨损之前 其使用情况是理想的 但常受到冲压制品所要求精度的限制 很多情况下是在正常磨损区域内即达到所允许的毛刺高度 此时必须再一次进行修磨 六 缺陷及分析 选择合适的加工条件 冲压加工条件包括 模具材料 选择耐磨性好 硬度高的材料 模具淬火硬度越高 模具刃口的硬度越高 毛刺高度越小 模具结构 模具导向装置具有较高的精度 则可保证冲裁时间隙合理 毛刺相应减小 压力机 冲压设备的静态精度和动态精度与毛刺的高度都有很大关系 在静态精度低的冲床上 冲制的冲件毛刺增加程度明显增大 一方面 由于偏心载荷的作用 滑块垂直运动精度受到破坏 冲压时滑块要倾斜 模具刃口间隙发生变化 致使模具损伤或者卡死 这时毛刺会急剧增长 为此 冲压过程中要测定滑块倾斜量 并通过调整滑块调节螺栓和滑板来修正其倾斜值 这样可以控制毛刺异常发生 润滑情况 润滑油对毛刺高度有很大影响 它可缓和加工材料与模具刃口之间的磨擦 同时还可防止剪切变形所引起的温升 而且可以防止被加工材料粘附在模具刃口上 因此好的润滑情况可以减小毛刺的产生 2 变形压料板与凹模型面配合不好 间隙过大等凹模或凸模缺损 定位销造成 放偏或走料 六 缺陷及分析 冲裁变形时板材变形区受力情况分析 冲裁时作用于板料上的力1 凸模2 板材3 凹模 了解和掌握冲裁变形规律 有利于冲裁工艺与冲裁模设计 控制冲裁件质量 凸 凹模间隙存在 产生弯矩 六 缺陷及分析 冲裁变形过程 六 缺陷及分析 间隙正常 刃口锋利情况下 冲裁变形过程可分为三个阶段 冲裁变形过程 1 弹性变形阶段变形区内部材料应力小于屈服应力 2 塑性变形阶段变形区内部材料应力大于屈服应力 凸 凹模间隙存在 变形复杂 并非纯塑性剪切变形 还伴随有弯曲 拉伸 凸 凹模有压缩等变形 3 断裂分离阶段变形区内部材料应力大于强度极限 裂纹首先产生在凹模刃口附近的侧面 凸模刃口附近的侧面 上 下裂纹扩展相遇 材料分离 六 缺陷及分析 六 缺陷及分析 冲裁变形预防措施 冲裁间隙要选择合理 在模具结构上应增加压料板 或托料板 板材与压料板平面接触并有一定的压力 检查凹模刃口如发现有反锥度则必须将冲模刃口修整合适 如是由于冲裁件形状复杂且内孔较多时剪切力不均匀增大压料力 冲裁前就压紧条料或者采用高精度的压力机冲裁 板材在冲裁前应进行校平 如仍无法消除翘曲变形时可将冲裁后工件通过校平模再次校平 定时清除模具腔内的赃物 薄板料表面进行润滑 并在模具结构上设有通油气孔 3 表面划伤压边力小 操作时有拖 拉等现象 六 缺陷及分析 措施 调整模具刃口高度 进行预压紧 4 尺寸不符上料不到位 定位装置损坏或松动 位置窜动等条料尺寸精度过低 过宽或者过窄导致送料困难 无法送到指定位置 条料在下模偏移 导致冲压成品尺寸不良 六 缺陷及分析 尺寸不符预防措施 对工人进行培训在模具上增加限位 减少人工送料的影响定位装置定期进行维护在使用条料前对尺寸进行检测 预防尺寸不良条料进入生产区域 六 缺陷及分析 5 少孔冲头折断 冲头长度不够 行程不到位 漏工序 六 缺陷及分析 少孔预防措施 严格按照CP要求 定期更换冲头 如CP设定参数有误或者与实际应用不符 则更改CP 严格按照技术要求的规格采购冲头 在每道模具上设定好行程参数 每次试模可直接调整到规定的行程对工人进行培训 做好自检 互检 巡检 如有需要 在后续工序中添加防错措施 检测相关孔 六 缺陷及分析 6 压伤模具表面有杂物预防措施 生产现场做好5S管理 严格按照要求 定时清理模具表面 六 缺陷及分析 翻边缺陷 翻边缺陷 翻边变形翻边回弹翻边拉伤 拉毛 拉裂 起皱 压伤等 六 缺陷及分析 解释 翻边是拉伸类冲压成形的基本工序之一 翻边分为内缘翻边和外缘翻边 对工件的孔进行翻边称为内缘翻边 或简称为翻孔 对工件的外缘进行翻边称为外缘翻边 翻边变形分析直线翻边 翻的边部没有变形 伸长翻边和收缩翻边 其边部分有变形 由模具取出时 其形状会发生变化 这种变化不单是角度的变化 包括其棱线在内 形状整体部将起变化 六 缺陷及分析 翻边变形预防措施 棱线变化防止对策 在翻边处增设加强筋 增加其刚性 如图1 不管是伸长翻边 还是收缩翻边 设法减少残留内应力 如图2 六 缺陷及分析 翻边回弹解释 伴随有弹性变形 当外载荷去除后 塑性变形保留下来 而弹性变形会完全消失 使翻边件的形状和尺寸发生变化而与模具尺寸不一致 这种现象叫回弹 如图3 六 缺陷及分析 翻边回弹原因解析 1 压料器对回弹的影响 如图4所示 截面形状 翻边极易回弹 需保证压料芯图示位置 墩死 防止制件翻边后型面不发生回弹 2 翻边间隙对回弹的影响 见表1 凸凹模间隙选取原则 间隙与材料机械性能和板厚有关 钢板 间隙C 1 05 1 15 t有色金属 间隙C 1 0 1 1 t注 t 工件料厚实际上精确地确定翻边间隙是相当复杂的 影响翻边间隙的因素相当多 有些因素不可控 从工序件本身的形状 翻边展开的精确程度到板料厚度公差 模具制造精度以及压力机的导轨间隙 都对其产生影响 因此翻边间隙需要在模具调试时最后确定 为便于调整 可以参考表2取值 六 缺陷及分析 3 凸模圆角半径rp对回弹的影响 凸模圆角半径rp越大制件越容易产生回弹 模具设计时凸模圆角半径rp要同时满足如下条件 凸模圆角半径rp 弯曲件内侧的圆角半径r rp 材料最小弯曲半径rmin 如果r rmin时 凸模rp rmin 后序需增加整形工序 整形模rp r 4 凸模工作行程对翻边回弹的影响 翻边断面形状为直线时 制件末端距离凹模圆角R切点最小3mm 如图5 5 翻边线变化较大时 如何保证翻边质量 一个冲压方向不能一次翻边成形时 分两次进行 但两序相接处交刀量最少40mm 如图6 6 材料的力学性能 材料的力学性能越强 制件回弹越大 六 缺陷及分析 翻边回弹预防措施 采取适当的翻边工艺a 采用校正翻边代替自由翻边 b 对冷作硬化的材料须先退火 使其屈服点 s降低 对回弹较大的材料 必要时可采用先加热后翻边 c 采用先拉延后整形翻边工艺 降低反弹风险 改进翻边零件的设计a 尽量避免选用过大的r t 如有可能 在翻边区压制加强筋 以提高零件的刚度 抑制回弹 b 尽量选用抗拉强度小 力学性能稳定和板料厚度波动小的材料 六 缺陷及分析 合理设计翻边模a 对于较硬材料 可根据回弹值对模具工作部分的形状和尺寸进行修正 b 对于软材料 其回弹角小于5 时 可在模具上作出补偿角并取较小的凸 凹模间隙 如图7 翻边拉毛原因 翻边过程中拉毛的起因多数是因为模具表面的光洁度不够 包括模具工作表面的杂物干扰 也有因为模具间隙过小造成的拉毛 六 缺陷及分析 翻边拉毛预防对策 1 对模具表面进行表面处理 增加表面硬度 通过淬火处理 来提高翻边镶块表面硬度 翻边镶块基体材质为ICD 5 7CrSiMnMoV采用火焰淬火 自然冷却 翻边镶块基体材质为Cr12MoV SKD11采用真空淬火 2 提高翻边镶块表面光度 对于基体材质为MoCr铸铁或者GM241 GM246合金铸铁的采用镀钛 镀硬铬等表面处理方式 对于基体材质为Cr12MoV SKD11锻件采用TD覆层 PVC PVD等表面处理方式 3 翻边间隙小造成的拉毛 将翻边模凸凹模间隙调整到合适值1 05 1 1t 翻边起皱原因 翻边起皱问题在冲压件内凹翻边时常常出现 由于板料在流动时向中间聚集造成 多余的板料没有办法释放 导致起皱甚至叠料 这类问题除了跟模具间隙有关系外 还跟冲压工艺有一定的关系 当问题发生时除了要检修模具之外 还要考虑制件的工艺是否合理 以及制件的起皱是否可以被接受 翻边起皱预防措施 1 调整模具间隙 适当调大翻边间隙 缓和起皱部位 2 在起皱部位 钳工手工造出工艺凸包 解决起皱问题 六 缺陷及分析 翻边破裂原因 此类问题多数发生在带有弧度的外圆翻边 造成开裂的原因是材料来不及补偿进料 另一种是由于模具间隙不均 导致在某部位走料急剧而发生的开裂 此时需要对模具进行打修 解决对策 1 调整模具间隙 减缓开裂部位 2 钳工放大R角 调整板材的进料速度 六 缺陷及分析 翻孔缺陷 六 缺陷及分析 解释 对于预先冲内孔的坯料 将内孔冲压成和板面垂直的 具有一定高度的直管 这种操作称翻孔 翻孔前 坯料上的孔d小于翻成管的直径D 由于翻孔前小孔周长 d 所以变形区主要应力状态是周向拉应力 当板料塑性差或 低时 翻孔难易程度以翻孔系数m d D来衡量 影响系数m的因素有材料力学性能 预加工孔的质量 板料厚度 凸模形状 球形 拋物线 锥状等 补翻孔的孔形 圆孔或非圆孔 等等 在翻孔变形时 翻孔初期径向拉力较大 随着凸模的深入 而逐渐减小 所以翻孔后的管高H只取决于m 材料在H方向伸长量很小 翻孔缺陷 端口开裂翻孔直边厚度不均匀定位不稳 翻孔缺陷原因与预防措施 a 端口开裂主要是周向拉应力过高和材料减薄所致 对此应采用塑性好的 n值大的和表面质量好的材料 它和预制孔的质量关系很大 如切口有毛刺 粗糙都会引起应力集中 导致开裂 所以要注意预制孔质量 最好采用钻孔代替冲孔 并要使用表面光洁 逐渐变形的拋物线锥形凸模 b 翻孔直边厚度不均匀翻孔时周长变化大的部位减薄最多 因此翻孔后直边端口度最薄 根部最厚 如果对直边厚度有要求 要采用先拉成筒杯 最后将底切除的工艺 这种方法当然也不存在端口开裂 c 定位不稳采用锥形凸模 可保证定位 六 缺陷及分析 弯曲解释 将金属板材 管件和型材弯成一定角度 曲率和形状的塑性成型方法 弯曲是冲压件生产中广泛采用的主要工序之一 金属材料的弯曲实质上是一个弹塑性变形过程 在卸载后 工件会产生方向的弹性恢复变形 称回弹 回弹影响工件的精度 是弯曲工艺必须考虑的技术关键 六 缺陷及分析 弯曲缺陷 尺寸和形状不合格弯曲部位变薄或者开裂部件偏移表面擦伤坯件孔位变化 六 缺陷及分析 尺寸和形状不合格原因 材料的回弹造成产品不合格 定位器发生磨损变形 而使条料定位不准 必须更换新的定位器 在无导向的弯曲模中 在压力机上调整时 压力机滑块下死点位置调整不当 也会造成弯曲件形状及尺寸不合格 模具的压料装置失灵或根本不起压料作用 必须重新调整压料力或更换压力弹簧使其工作正常 六 缺陷及分析 预防措施 选用弹性模数大屈服点小的力学性能较稳定的冲压材料 增加校正工序 采用校正弯曲代替自由弯曲 弯曲前材料要进行退火 使冷作硬化材料预先软化后再弯曲成形 若在冲压过程中发生形状变形而难以消除 则应更换或修整凸模与凹模的斜度 并且使凸凹模间隙等于最小料厚 增大凹模与工件的接触面积 减小凸模与工件的接触面积 采用 矫枉过正 的办法减少回弹的影响 六 缺陷及分析 弯曲部位变薄或者开裂原因 材料塑性差弯曲线与板料轧纹方向夹角不符合规定排样时 单向V形弯曲时 弯曲线应垂直于轧纹方向 双向弯曲时 弯曲线与轧纹方向最好成45度 弯曲半径过小 毛坯剪切和冲裁断面质量差 毛刺 裂纹 凸凹模圆