常见冲压质量问题及解决—产生冲压件质量缺陷的分析.xlsx

第1页共10页 冲冲压压件件的的缺缺陷陷及及其其预预防防措措施施 序号缺陷原因措施 1废品 1 原材料质量低劣 2 冲模的安装调整 使用不当 3 操作者没有把条料正确的沿着定位送料或者没有保证 条料按一定的间隙送料 4 冲模由于长期使用 发生间隙变化或本身工作零件及 导向零件磨损 5 冲模由于受冲击振动时间过长紧固零件松动使冲模各 安装位置发生相对变化 6 操作者的疏忽 没有按操作规程进行操作 原材料必须与规定的技术条件相符合 严格检查原材料的规格与牌号 在 有条件的情况下对尺寸精度和表面质量要求高的工件进行化验检查 对于工艺规程中所规定的各个环节应全面的严格的遵守 所使用的压力机和冲模等工装设备 应保证在正常的工作状态下工作 生产过程中建立起严格的检验制度 冲压件首件一定要全面检查 检查 合格后才能投入生产 同时加强巡检 当发生意外时要及时处理 坚持文明生产制度 如工件和坯件的传送一定要用合适的工位器具 否 则会压伤和擦伤工件表面影响到工件的表面质量 在冲压过程中要保证模具腔内的清洁 工作场所要整理的有条理加工后 的工件要摆放整齐 2冲裁件毛刺 1 冲裁间隙太大 太小或不均匀 2 冲模工作部分刃口变钝 3 凸模和凹模由于长期的受振动冲击而中心线发生变化 轴线不重合 产生单面毛刺 保证凸凹模的加工精度和装配质量 保证凸模的垂直度和承受侧压力及 整个冲模要有足够的刚性 在安装凸模时一定要保证凸凹模的正确间隙并使的凸凹模在模具固定板 上安装牢固没 上下模的端面要与压力机的工作台面保持相互平行 要求压力机的刚性要好 弹性变形小 道轨的精度以及垫板与滑块的平 行度等要求要高 要求压力机要有足够的冲裁力 冲裁件剪裂断面允许毛刺的高度 冲裁板材厚度 0 3 0 3 0 5 0 5 1 0 1 0 1 5 1 5 2 0 新试模毛刺高度 0 015 0 02 0 03 0 04 0 05 生产时允许的毛刺高度 0 05 0 08 0 10 0 13 0 15 第2页共10页 冲冲压压件件的的缺缺陷陷及及其其预预防防措措施施 序号缺陷原因措施 3冲裁件产生翘曲 变形 有间隙作用力和反作用力不在一条线上产生力矩 凸凹 模间隙过大及凹模刃口带有反锥度时 或顶出器与工件 接触面积太小时产生翘曲变形 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 4 冲裁时 冲裁件 的外缘和内孔精 度降低尺寸发生 变化 1 定位销 挡料销等位置发生变化或磨损太大 2 操作者的疏忽大意送料时左右前后偏移 3 条料的尺寸精度较低过窄过宽送料困难使其难以送到 指定地点 条料会在导料板内前后偏移则冲出的工件内 孔与外形前后位置偏差较大 5 零件弯曲时 尺 寸和形状不合格 材料的回弹 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 并且使的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 1 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 2 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 3 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 6弯曲件弯曲部位 产生裂纹 弯曲 变形区的内应力 超过材料的强度 极限 1 消除弯曲区外侧的毛刺 毛刺会造成该区域的应力集 中 减小弯曲变形量 清除此区域的毛刺 有毛刺的一侧放在弯曲区的内侧 2 弯曲工件时最好使弯曲方向和材料的纤维方向 辗轧 方向 垂直 第3页共10页 冲冲压压件件的的缺缺陷陷及及其其预预防防措措施施 序号缺陷原因措施 3 弯曲半径不能太小 在质量允许的情况下尽量使圆角 半径加大 4 弯曲坯件表面要光洁 无明显的凸起及疤痕 5 弯曲时采用中间退火工序 使其消除内应力 经软化 后的弯曲很少产生裂纹 6 弯曲时对于大型弯曲件一定要涂以润滑剂 以减少弯 曲过程中的摩擦 7弯曲件在弯曲过 程中的偏移 在弯曲过程中坯件沿着凹模表面滑动时 会受到摩擦阻 力 若坯料两侧的摩擦阻力相差较大时 坯件会向摩擦 阻力较大的一侧偏移 形状不对称的弯曲件 采用对称弯曲成形 单面弯曲件采用两件对称弯曲 后再切开 在弯曲模上增加弹性压料装置 以便在弯曲时能全胬压住坯料防止移动 采用内孔及外形定位形式使其定位准确 8弯曲件表面擦伤 1 对于铜 铝合金等软材料进行连续作业压弯时 金属 微粒或渣滓易附在工作部位的表面 使制件出现较大的 擦伤 这时应认真分析研究工作部位的形状 润滑油等 情况使坯件最好不要出现微粒及渣滓 以至产生划痕 2 弯曲方向和材料的轧制方向平行时 制件表面会产生 裂纹 使工件表面质量降低 在两个以上的部位进行弯 曲时 应尽可能的保证弯曲方向与轧制方向有一定的角 度 3 毛刺面作为外表面进行弯曲时 制件易产生裂纹和擦 伤 故在弯曲时应将毛刺面作为弯曲内表面 4 凹模圆角半径太小 弯曲部位出现冲击痕迹 对凹模 进行抛光 加大凹模圆角半径 可以避免弯曲件擦伤 5 凸凹模间隙不应太小 间隙太小会引起变薄擦伤 在 冲压过程中要时刻检查模具的间隙的变化情况 6 凸模进入凹模的深度太大时会产生零件表面擦伤 因 此在保证不受回弹的影响的情况下 应适当的减少凸模 进入凹模的深度 7 为了使制件符合精度的要求往往使用在底部压料的弯 曲模 则在弯曲时压料板上的弹簧 定位销孔 托板和 退料孔等都会压制成压痕故应给予调整 6弯曲件弯曲部位 产生裂纹 弯曲 变形区的内应力 超过材料的强度 极限 第4页共10页 冲冲压压件件的的缺缺陷陷及及其其预预防防措措施施 序号缺陷原因措施 9弯曲时坯件孔的 位置发生变化 孔的位置尺寸不对 弯曲受拉变薄 严格控制弯曲半径 弯曲角度以及材料厚度 对材料的中性层进行修整 和凸模进入凹模的深度以及凸凹模适当均匀 孔不同心原因 1 弯曲高度不够 2 毛坯发生滑动 3 回弹 4 弯曲平面上出现起伏现象 确保左右弯曲高度正确 修正磨损后的定位销和定位板 减少回弹保证两弯曲面的平行度和平面度 改变工艺路线 先弯曲校正后进行冲孔 弯曲线和两孔中心线不平行弯曲高度小于最小弯曲高度 的部位在弯曲后呈现出向外张口形状 弯曲时应保证最小弯曲高度H H R 2t t材料厚度R弯曲半径 改变加工零件的外形 在不影响使用的情况下去掉小于最小弯曲高度的 那部分 靠近弯曲线的孔容易产生变形 在设计弯曲件时要保证从弯曲部位到孔边距X大于一定值 X 1 5 2 0 t t弯曲板料厚度 在弯曲部位设计一个辅助孔来吸收弯曲变形应力 可以预防临近弯曲线 的孔变形 一般采用先弯曲后冲孔的方案 10 零件在弯曲后 弯曲部位产生明 显的变薄 弯曲半径相对于板厚值太小 r t 3直角弯曲 一般采用增大弯曲半径 多角弯曲使弯曲部位变薄加大 为了减少变薄尽量采用单角多工序的压 弯办法 采用尖角凸模时凸模进入凹模太深使弯曲部位厚度明显减少 11拉深件凸缘在拉 深过程中起皱的 原因及预防 凸缘部位压边力太小 无法抵制过大的切向压应力而引 起切向变形 因而失去稳定后形成皱纹 材料较薄也较 易形成皱纹 加大压边圈的压边力和适当的加大材料的厚度 12拉深件壁部被拉 裂的原因及预防 1 材料在拉深时承受的径向拉应力太大 2 凹模圆角半径太小 3 拉深润滑不良 4 原材料塑性较差 减小压边力 加大凹模圆角半径 正确使用润滑剂 选用素行较好的材料或增加工间退火工序 13拉深件底部被拉 裂 凹模圆角半径太小 使材料处于被切割状态 一般发生在拉深初始阶段 增大凹模的圆角半径 并使其圆滑过度表面粗 糙度要小一般Ra 0 2 m 14拉深零件边缘高 低不平及有褶皱 毛坯与凸凹模中心不合或材料厚度不均匀 以及凹模圆 角半径和凸凹模间隙不均匀 凹模圆角半径太大 在拉深 的最后阶段脱离了压边圈 使尚未越过圆角的材料压边 圈压不到起皱后被拉入凹模形成口缘褶皱 冲模重新定位 校正凹模圆角半径和凸凹模间隙使其大小均匀后再投入生 产 减少凹模圆角半径或采用弧形压边圈装置即可消除褶皱 第5页共10页 冲冲压压件件的的缺缺陷陷及及其其预预防防措措施施 序号缺陷原因措施 15锥形零件或半球 形零件拉深时腰 部起皱 在拉深开始时大部分材料处于悬空状态 加之压边力太 小 凹模圆角半径又太大或者使用的润滑剂太多 使得 径向拉应力变小使得材料在切向压应力的作用下失去稳 定而起皱 增大压边力或采用压延筋结构 减小凹模圆角半径或使材料厚度稍微加大 16拉深件表面产生 拉痕 凸模或凹模表面有尖利的压伤 致使工件表面相应的产 生拉痕 将压伤表面进行修磨或抛光即可 凸凹模间隙过小或者间隙不均匀 使其在拉深时工件表 面被刮伤 修整凸凹模间隙直至合适为止 凹模圆角表面粗糙 拉深时工件表面被刮伤将凹模圆角半径进行修磨打光 冲压时由于冲模工作表面或材料表面不清洁而混进杂物 从而压伤了工件表面 在拉深时一定要始终保持凸凹模表面的清洁 坯料拉深前一定要擦拭 当凸凹模硬度低时 其表面附有金属废屑后 也使得拉 深工件表面产生拉痕 除了增加凸凹模表面的硬度外在拉深时还要时常检查凸凹模表面即使清除 其遗留下的金属废屑 润滑剂质量差 也会使拉深工件表面粗糙度加大使用适合于拉深工艺使用的润滑剂 必要时应将润滑剂过滤后再使用 以 防止杂质混入而损伤工件表面 第6页共10页 冲冲压压件件的的缺缺陷陷及及其其预预防防措措施施 序号缺陷原因措施 拉毛问题的产生机理 冷轧钢板冲压成形时 当板料处于滑动运动时 由于板 料和模具间的强制接触而发生粘着磨损 致使冲压件出 现表面的严重损伤 拉毛问题产生的原因主要有 模具拉伸部位硬度不够 模具拉伸部位的硬度应大于模具表面的硬度 模具拉伸 部位硬度不均 拉伸模具的材料一般是合金铸铁和高强 度的铸铁 采用人工淬火 受操作工的技术水平和淬火 的工艺制约 淬火后表面个点硬度不均匀及模具在冲压 过程中润滑不足等 拉毛缺陷不仅降低了车身覆盖件的性能 如碰撞安全性 坑腐蚀性和抗疲劳性等 也会降低模具寿命 拉毛现象降低了冲压工艺的稳定性 致使废品率上升 成为制造企业成本浪费的主要原因之一 拉毛问题的预防与对策 1 产品开发阶段 在产品的开发阶段 有些产品成 几 字形 拉延深度相对较深 而且产 品强度要求较高 这样由于制件的形状原因 在模具制造中 制件侧壁基 本设计成直立拉延 制件在拉延过程中 侧壁由于冲压角度小 就会因剪 切力使制件产生严重的拉毛 预防方案 1 产品设计初期 要充分考虑此类制件两侧壁的受力情况 将 几 字 形零件两臂与冲压方向角度调整为大于3 降低成形镶块与板料的垂直剪切 力 避免拉毛的产生 2 在满足制件强度的情况下采用其他材料代替高强板材料 2 工艺分析设计阶段 拉毛问题是在模具与板料局部剧烈接触的情况下产生的 工艺设计阶 段就要仔细利用软件工具进行分析 对可能出现拉毛的地方 采取必要的 纠正措施 例如 旋转制件的冲压方向 提高局部成形镶块的硬度等 应 尽量在工艺设计初期就降低拉毛的产生 图 所示就是采用改变冲压方向 而消除拉毛的一种方法 工艺设计直接影响模具后期的制作质量 同时也是控制制件拉毛最快捷有 效的方法之一 可以从根本上降低拉毛的产生 其中控制拉毛产生的预防方案基本可分为 1 冲压方向的正确选择 工艺阶段应避免侧壁较深 较直的情况 2 避免局部接触 如图4所示 零件整形 整形刀块下部形成一个尖点 板料受力集中在一点造成拉毛 3 通过软件分析 提前预知拉毛产生的大致部位 采取提高模具局部硬 度的方法 局部分镶块 避免拉毛 3 结构设计阶段 遵循工艺分析的结果 在局部成形剧烈接触部位尽量设计镶块结构 提高 易损部位的硬度及生产持续性 保证使用寿命 拼接镶块原则 一般t 1 2mm板料 成形 修边采取分块结构 成形部位深度深 材料流动量大 要求镶块硬度高 避免两镶块的拼接缝与材料流动方向一致 应该使拼接 缝和材料的流动方向呈5 10为宜 4 模具制造阶段 模具制造阶段是模具制造的最后一道工序 也是消除拉毛的最后一道技术 屏障 因此控制拉毛的措施在这里得到集中 方法有很多种 集中体现在 1 提高模具型面粗糙度 降低模具和制件之间的摩擦 使材料流动更顺 畅 2 提高模具的硬度 一般情况模具采用淬火处理的方法来提高模具硬度 以Cr12MoV为例 基本上采用整体淬火 可使镶块硬度达到58 62HRC 但由于采用人工操作 不稳定因素太多 导致模具型面硬度不均而产生软 点 软点导致板料进料速度不均而产生拉毛 除了淬火以外还有几种比较 好的表面处理方法 如 镀铬 氮化 溶射和TD处理等 但价格比较高 3 模具成形间隙的调整 模具间隙小 也是产生拉毛的因素之一 根据 现场合理调试模具间隙避免拉毛 4 调整成形部位 角大小 17拉深件拉深直壁 部分不平整 凸模上没有设计和制造出通气孔 使其表面因压缩空气 而变形 出现不平整现象 必须增加通气孔 材料的回弹作用也会使拉深工件表面不平应增加整形工序 凸凹模间隙过大致使拉深难以被拉平必须将间隙调整均匀 第7页共10页 常常见见冲冲压压质质量量问问题题及及解解决决 产产生生冲冲压压件件质质量量缺缺陷陷的的分分析析 工序常见缺陷原因分析及改进措施影响 冲裁 1 毛刺 在板料冲裁中 产 生不同程度的毛刺 一 般来讲是很难避免的 但是提高制件的工艺性 改善冲压条件 就能 减小毛刺 1 1间隙 冲裁间隙过大 过小或不均匀均可产生毛刺 影响间隙过大 过小或不均匀的有如下因素 a 模具制造误差 冲模零件加工不符合图纸 底板平行度不好等 b 模具装配误差 导向部分间隙大 凸凹模装配不同心等 c 压力机精度差 如压力机导轨间隙过大 滑块底面与工作台表面的平行度不好 或是滑块 行程与压力机台面的垂直度不好 工作台刚性差 在冲裁时产生挠度 均能引起间隙的变化 d 安装误差 如冲模上下底板表面在安装时未擦干净或对大型冲模上模的紧固方法不当 冲模 上下模安装不同心 尤其是无导柱模 而引起工作部分倾斜 e 冲模结构不合理 冲模及工作部分刚度不够 冲裁力不平衡等 d 钢板的瓢曲度大 钢板不平 毛刺的产生 不仅使冲 裁以后的变形工序由于产生 应力集中而容易开裂 同时 也给后续工序毛坯的分层带 来困难 大的毛刺容易把手 划伤 焊接时两张钢板接合 不好 易焊穿 焊不牢 铆 接时则易产生铆接间隙或引 起铆裂 因此 出现允许范围以 外的毛刺是极其有害的 对 已经产生的毛刺可用锉削 滚光 电解 化学处理等方 法来消除 1 2 刀口钝 刃口磨损变钝或啃伤均能产生毛刺 影响刃口变钝的因素有 a 模具凸 凹模的材质及其表面处理状态不良 耐磨性差 b 冲模结构不良 刚性差 造成啃伤 c 操作时不及时润滑 磨损快 d 没有及时磨锋刃口 1 3 冲裁状态不当 如毛坯 包括中间制件 与凸模或凹模接触不好 在定位相对高度不当的修边冲孔时 也会由于 制件高度低于定位相对高度 在冲裁过程中制件形状与刃口形状不服帖而产生毛刺 1 4 模具结构不当 1 5 材料不符工艺规定 材料厚度严重超差或用错料 如钢号不对 引起相对间隙不合理而使制件产生毛刺 1 6 制件的工艺性差 形状复杂有凸出或凹入的尖角均易因磨损过快而产生毛刺 2 制件翘曲不平 材料在与凸模 凹 模接触的瞬间首先要拉 伸弯曲 然后剪断 撕 裂 由于拉深 弯曲 横向挤压各种力的作用 使制件展料出现波浪 形状 制件因而产生翘 曲 2 1 冲裁间隙大 间隙过大 则在冲裁过程中 制件的拉伸 弯曲力大 易产生翘曲 改善的办法可在冲裁时用 凸模和压料板紧紧地压住 以及保持锋利的刃口 都能受到良好的效果 2 2 凹模洞口有反锥 制件在通过尺寸小的部位时 外周就要向中心压缩 从而产生弯曲 2 3 制件结构形状产生的翘曲 制件形状复杂时 制件周围的剪切力就不均匀 因此产生了由周围向中心的力 使制件出现 翘曲 解决的办法就是增大压料力 第8页共10页 常常见见冲冲压压质质量量问问题题及及解解决决 产产生生冲冲压压件件质质量量缺缺陷陷的的分分析析 工序常见缺陷原因分析及改进措施影响 2 4 材料内部应力产生的翘曲 材料在轧制卷绕时产生的内部应力 在冲裁后移到表面 制件将出现翘曲 解决的方法时开 卷时通过矫平机矫平 2 5 由于油 空气和接触不良产生的翘曲 在冲模和制件 制件和制件之间有油 空气等压迫制件时 制件将产生翘曲 特别是薄料 软材料更易产生 但如均匀的涂油 设置排气孔 可以消除翘曲现象 制件和冲模之间表面有 杂物也易在 使制件产生翘曲 冲裁时接触面不良也会产生翘曲 3 尺寸精度超差3 1 模具刃口尺寸制造超差 3 2 冲裁过程中的回弹 上道工序的制件形状与下道工序模具工作部分的支承面形状不一致 使制件在冲裁过程中发生变形 冲裁完毕后产生弹性回复 因而影响尺寸精度 3 3 板形不好 3 4 多工序的制件由于上道工序调整不当或圆角磨损 破坏了变形时体积均等的原则 引起了 冲裁后尺寸的变化 3 5 由于操作时定位不好 或者定位机构设计得不 好 冲裁过程中毛坯发生了窜动 或者由 于剪切件的缺陷 棱形度 缺边等 而引起定位的不准 均能引起尺寸超差 3 6 冲裁顺序不对 弯曲 1 形状与尺寸不符 主要原因是会弹和 定位不当所致 解决的 办法除采取措施以减少 回弹外 提高毛坯定位 的可靠性也是很重要的 1 1压紧毛坯 采用气垫 橡皮或弹簧产生压紧力 在弯曲开始前就把板料压紧 为达到此目的 压料板 或压料杆的顶出高度应做得比凹模平面稍高一些 1 2可靠的定位方法 毛坯的定位形式主要有以外形为基准和以孔为基准两种 外形定位操作方便 但定位准确 性较差 孔定位方式操作不大方便 使用范围较窄 但定位准确可靠 在特定的条件下 有 时用外形初定位 大致使毛坯控制在一定范围内 最后以孔位最后定位 吸取两者的优点 使 之定位即准确又操作方便 2 弯曲裂纹2 1材料塑性差 2 2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 2 3弯曲半径过小 2 4毛坯剪切和冲裁断面质量差 毛刺 裂纹 2 5凸凹模圆角半径磨损或间隙过小 进料阻力增大 2 6润滑不够 摩擦力较大 2 7料厚尺寸严重超差 进料困难 冲裁 2 制件翘曲不平 材料在与凸模 凹 模接触的瞬间首先要拉 伸弯曲 然后剪断 撕 裂 由于拉深 弯曲 横向挤压各种力的作用 使制件展料出现波浪 形状 制件因而产生翘 曲 第9页共10页 常常见见冲冲压压质质量量问问题题及及解解决决 产产生生冲冲压压件件质质量量缺缺陷陷的的分分析析 工序常见缺陷原因分析及改进措施影响 2 8酸洗质量差 3 表面擦 拉 伤表面擦伤的主要原因是模具工作部分选材不当 热处理硬度低 凹模圆角磨损 光洁度差 弯 曲毛坯表面质量差 有锈 结疤等 材料厚度超差 工艺方案选择不合理 缺少润滑等 4 挠度和扭曲 大型曲面 拉伸 1 裂纹和破裂 裂纹和破裂产生的 原因主要是由于局部毛 坯受到的拉应力超过了 强度极限所致 1 1材料的冲压性能不符合工艺要求 1 2板料厚度超差 当板料厚度超过上偏差时 局部间隙小的 区域进料时卡死 冲压变形困难 材料不易通过该处凹模内而被拉断 当板料厚度超过下偏差时 材料变薄了 横剖面单位面 积上的压应力增大 或者由于材料变薄 阻力减小 流入凹模内的板料过多而先形成皱纹 这 时 材料不易流动而被拉裂 1 3材料表面质量差 划痕引起应力集中 锈蚀增大后阻力 1 4压料面的进料阻力过大 毛坯外形大 压料筋槽间隙小 凹模圆角半径过小 外滑块调的 过深 拉深筋过高 压料面和凹模圆角半径光洁度差 1 5局部拉深量太大 拉深变形超过了材料变形极限 1 6在操作中 把毛坯放偏 造成一边压料过