冲压成形工艺流程及零件成形常见问题

冲压成形工艺流程及零件成形常见问题二、MP的制作方法

三、应用实例

一、冲压成形工艺流程

1模具开发基本流程产品设计冲压工艺分析模具结构设计NC制造CAE同步分析调试CAE同步分析DL图设计CAE分析（运动干涉）产品、冲压工艺、模具结构、NC2冲压工艺基本流程产品数模生产纲领参考工艺技术标准设备参数零件工艺性分析CAE拉延修冲CAM…..翻边工艺制订编制冲压作业书制作数模解析技术CAE冲压方向内容分配模具结构分模线….CAE分析模具材料定位方式取料方式..PBPCPD…拉延全工序间隙确定3主要原则和步骤:1、详细了解产品的功能和形状2、合理安排工序内容3、BMP制订4、工序数模制作5、CAE模拟6、MP制订冲压工艺制订4一、传统的制作方法（国内）1、按照产品形状，制订出合理的冲压工艺（BMP）；2、制作3D数据（UG）（用于模具设计和NC加工）；3、制作详细的2D数据（指导设计和会签）MP制订5MP制订二、国外的制作方法1、按照产品形状，制订出合理的冲压工艺（BMP）；2、制作3D数据（UG格式、设计用）；3、制作详细的2D数据（指导设计和会签）（MP）（OFFICE文件）4、制作3D数据（UG格式、NC用）6冲压工艺案例零件名称：左右纵梁材料：SP121BQ料厚：1。2MM7冲压工艺案例PB：拉延PC：修冲PE：修冲PD：整形8零件常见问题零件成形时常见问题：1、起皱2、开裂3、回弹4、表面质量（塌陷、滑移、冲击）9零件常见问题1、起皱问题10主要原因：由由于板料的厚厚度方向的尺尺寸和平面方方向上的尺寸寸相差较大，，造成厚度方方向不稳定，，当平面方向向的应力达到到一定程度时时，厚度方向向失稳，从而而产生起皱现现象。1、材料堆集起起皱。进入凹凹模腔内材料料过多变成的的皱纹。2、失稳起皱a.板料厚度方向向约束力弱的的压缩凸缘失失稳。b.在不均匀的拉拉伸部位失稳稳而产生的皱皱纹。起皱原因111、产品设计方方面：A、检查原始产产品模型设计计的合理性；；B、避免产品出出现鞍形形状状；C、产品易起皱皱部位增加吸吸料筋等等；；2、冲压工艺方方面：A、合理安排工工序B、检查压料面面和拉延补充充面的合理性性；C、检查拉延毛毛坯、压料力力、局部材料料流动情况的的合理性。D、用内筋方式式舒皱E、提高压料力，，调整拉延筋筋、冲压方向向，增加成形形工序、板料料厚度，改变变产品及工艺艺造型以吸收收多余材料等等方法3、材料方面：：在满足产品品性能的情况况下，对于一一些易起皱的的零件，采用用成形性较好好的材料起皱解决办法法12零件开裂问题题13开裂原因开裂：主要是是由于材料在在拉伸过程中中，应变超过过其极限，而而形成失稳。。1、材料抗拉强强度不足而产产生的破裂，，如靠凸、凹凹模园角处，，局部受力过过大而破裂。。2、材料变形量量不足而破裂裂，在胀形变变形时，靠凸凸模顶部产生生的破裂，或或凸缘伸长变变形流入引起起的破裂。3、时效裂纹：：即严重成形形硬化部分，，经应变时效效脆化又加重重，并且成形形时的残余应应力作用引起起的制件晚起起破裂。4、材料受拉伸伸弯曲既而又又弯曲折回以以致产生破裂裂，多产生于于凸筋或凹摸摸口处。5、条纹状裂纹纹。由于材料料内有杂质引引起的裂纹，，一般平行于于板料扎制方方向。141、材料方面：：采用拉延性性能较好的材材料2、减少应变方方面：A、选择合理的的坯料尺寸和和形状B、调整拉延筋筋参数C、增加辅助工工艺（切口等等）D、改善润滑条条件E、修改工艺补补充面F、调整压料力力G、………….开裂解决办法法15回弹问题回弹：零件在在冲压成形后后，材料由于于弹性卸载，，导致局部或或整体发生变变形。应力应变16由于影响回弹弹的因素很多多，例如：材材料、压力、、模具状态等等等，实际生生产中很难解解决。目前，，解决回弹常常用下面几种种方法：1、补偿法。其其原理是根据据弯曲成形后后板料的回弹弹量的大小预预先在模具上上作出等于工工件回弹量的的斜度，来补补偿工件成形形后的回弹（（经验和CAE模拟）；2、拉弯法。是是在板料弯曲曲的同时施加加拉力来改变变板料内部的的应力状态和和分布情况，，使应力分布布较为均匀，，减少回弹量量；3、采用成形性性较好的材料料。回弹解决办法法17表面质量问题题18表面质量产生生原因主要类型：冲冲击线、滑移移线、塌陷、、暗坑、表面面扭曲等对于外板零件件来说，外表表面产生的缺缺陷是不允许许的。冲击线、滑移移线主要是由由于在冲压过过程中，板料料和模具接触触后，在应力力集中处摩擦擦造成的表面面划痕。塌陷、暗坑、、表面扭曲主主要是由于零零件变形不充充分，局部材材料应变较小小，外力释放放后出现的缺缺陷。19消除冲击线，，可以通过改改变冲压圆角角、凹模圆角角，增加拉延延深度，更改改压料面等方方法。消除滑移线，，可以通过改改变产品形状状（左右对称称）、增大阻阻力等方式。。消除塌陷、表表面扭曲，应了解零件在在变形区所产产生应力梯度度的等级，尽尽量保证产品品塑性变形的的均匀性。同时通过增大大阻力，提高高局部形状应应变等手段。表面质量问题题解决办法20CAE模拟技术在冲冲压工艺中的的应用一、CAE技术的应用二、利用CAE模拟可以解决决的问题三、应用实例21CAE模拟技术的应应用随着着计计算算机机技技术术的的不不断断发发展展，，CAE数字字模模拟拟技技术术被被广广泛泛的的应应用用到到实实际际生生产产中中。。主要要应应用用软软件件：：PAMSTAMP（法法国国））；；AUTOFORM（瑞瑞士士））；；DYNAFORM（美美国国））；；KMAS（J金网网格格））；；FASTAMP（华华中中科科大大））22利用用计计算算机机数数字字化化模模拟拟，，能能预预测测零零件件在在生生产产过过程程中中的的所所有有问问题题，，例例如如：：开开裂裂、、起起皱皱、、塌塌陷陷、、滑滑移移和和冲冲击击等等缺缺陷陷。。通过过成成形形的的切切线线位位移移场场可可以以了了解解材材料料的的流流动动情情况况，，为为更更好好的的解解决决零零件件成成形形时时产产生生的的缺缺陷陷提提供供帮帮助助。。同时时可可以以通通过过和和产产品品的的同同步步开开发发，，确确定定零零件件的的局局部部形形状状以以及及一一些些重重要要特特征征状状态态。。通过过对对拉拉延延、、切切边边、、翻翻边边等等各各种种工工艺艺环环境境的的仿仿真真，，模模拟拟实实际际的的冲冲压压过过程程,预测测及及修修正正设设计计模模型型、、工工艺艺参参数数。。CAE技术术解解决决的的问问题题23CAE技术术解解决决的的问问题题Skidmark滑移移线线Impactmark冲击击线线塌陷陷起皱皱24CAE技术术解解决决的的问问题题材料料移移动动拼焊焊线线的的确确定定25CAE分析析结结果果的的影影响响原原因因模拟拟结结果果的的影影响响原原因因：：1、材材料料参参数数是是影影响响模模拟拟结结果果的的主主要要原原因因。。材材料料性性质质的的不不一一致致导导致致分分析析结结果果和和现现场场调调试试结结果果的的不不一一致致。。2、模模拟拟用用参参数数以以及及润润滑滑条条件件不不同同造造成成的的误误差差。。26分析析结结果果评评判判标标准准：：所有有零零件件：：无无开开裂裂、、无无起起皱皱、、材材料料变变薄薄率率小小于于20%外板板类类零零件件：：除除满满足足以以上上条条件件外外，，无无滑滑移移、、无无冲冲击击、、无无塌塌陷陷等等影影响响外外观观质质量量的的缺缺陷陷。。应用用全全工工序序模模拟拟，，预预测测后后工工序序的的可可行行性性。。通通过过更更改改工工艺艺条条件件，，保保证证得得到到合合格格零零件件。。CAE分析析结结果果的的评评判判27激光光拼拼焊焊板板技技术术是是基基于于成成熟熟的的激激光光焊焊接接技技术术发发展展起起来来的的现现代代加加工工工工艺艺技技术术。。是是通通过过高高能能量量的的激激光光将将几几块块不不同同材材质质、、不不同同厚厚度度、、不不同同涂涂层层的的钢钢材材焊焊接接成成一一块块整整体体板板，，以以满满足足零零部部件件不不同同部部位位对对材材料料不不同同性性能能的的要要求求。。拼焊焊板板类类零零件件工工艺艺方方案案制制定定28激光光拼拼焊焊钢钢板板因因焊焊缝缝的的存存在在，，使使得得其其成成形形具具有有方方向向性性。。当当受受力力方方向向平平行行于于焊焊缝缝方方向向时时，，其其成成形形性性能能明明显显低低于于垂垂直直于于焊焊缝缝方方向向。。因因此此杯杯突突试试验验是是检检验验焊焊缝缝质质量量及及拼拼焊焊钢钢板板成成形形性性能能的的一一个个较较理理想想试试验验项项目目。。焊缝缝区区（（含含热热影影响响区区））宽宽度度一一般般以以小小于于2mm为宜宜，，可可通通过过硬硬度度值值变变化化情情况况对对其其进进行行测测定定；；拼焊焊板板类类零零件件工工艺艺方方案案制制定定29制订订拼拼焊焊板板类类零零件件工工艺艺时时，，必必须须考考虑虑如如下下要要点点：：1）防防反反定定位位。。零零件件在在落落料料时时，，工工艺艺必必须须作作出出有有防防反反特特征征点点，，例例如如：：缺缺口口、、圆圆孔孔等等，，防防止止零零件件在在生生产产时时，，由由于于料料厚厚的的不不同同而而引引起起模模具具的的损损坏坏。。2）对对于于有有高高强强度度板板参参与与的的拼拼焊焊类类零零件件，，为为了了防防止止零零件件回回弹弹且且由由于于回回弹弹不不均均匀匀而而使使零零件件产产生生扭扭曲曲时时，，必必须须增增加加斜斜楔楔整整形形工工艺艺。。3）为为了了保保证证零零件件不不同同位位置置的的功功能能，，必必须须采采取取有有效效措措施施，，防防止止拼拼焊焊线线位位置置的的偏偏移移。。4）对对于于不不等等板板厚厚的的激激光光拼拼焊焊板板零零件件而而言言，，保保证证部部件件之之间间的的均均匀匀间间隙隙是是无无法法实实现现的的。。因因此此为为了了防防止止由由于于间间隙隙的的存存在在而而引引起起的的零零件件的的缺缺陷陷，，需需要要在在模模具具结结构构以以及及工工艺艺构构造造上上加加以以考考虑虑。。拼焊焊板板类类零零件件工工艺艺方方案案制制定定30对于于拼拼焊焊钢钢板板来来说说，，由由于于板板厚厚和和材材料料的的不不同同，，焊焊缝缝的的偏偏移移有有可可能能导导致致零零件件搭搭接接处处的的间间隙隙改改变变。。另另外外由由于于焊焊缝缝部部位位的的硬硬化化，，成成形形时时应应力力传传递递受受阻阻，，材材料料延延伸伸率率降降低低，，比比基基板板更更易易于于失失稳稳开开裂裂，，因因而而当当板板料料流流动动过过大大时时，，焊焊缝缝处处于于变变形形量量较较大大区区域域时时，，焊焊缝缝处处易易于于开开裂裂。。因因此此必必须须有有效效的的控控制制焊焊缝缝的的过过度度偏偏移移。。常常用用于于控控制制焊焊缝缝偏偏移移的的有有以以下下几几种种方方法法。。1．．改改变变模模具具压压边边力力法法2．置拉拉深深筋筋法法