《汽车制造工艺》 课件 2.3汽车车身冲压件质量检验

汽车制造工艺汽车车身冲压主讲教师：汽车车身冲压件质量检验学习目标：知识目标：1.知道冲压缺陷的类型及其典型缺陷种类；2.能描述不同种类冲压缺陷，简述其成因及影响；3.能列举说明冲压件质量检验的一般方法和要求；4.能指出典型缺陷的检验方法和验收标准。学习目标：能力目标：1.能查找识别冲压制件的典型缺陷；2.能用目视、触摸等检查方法检查冲压件缺陷；3.能使用多种方法对给定冲压板件进行综合检查。学习目标：素质目标：1.形成严谨细致的工作作风；2.强化产品品质意识；3.科学规范的开展检验工作。学习目标：思政目标：1.具有精益求精的产品质量意识；2.严格落实工作职责，把好产品质量关。PART-01冲压缺陷及成因分析PART-02冲压件质量检验目录CONTENTS冲压缺陷及成因分析车身冲压件在冲压过程中，会出现各种质量缺陷，冲压零件主要存在的质量缺陷有：外观缺陷、尺寸缺陷。（一）外观缺陷外观缺陷主要有裂纹和破裂、缩颈、起皱、坑包、凹陷、毛刺、麻点、划印和拉毛、压痕和硬印、变形、滑移线、叠料等。冲压缺陷及成因分析1.裂纹和破裂（1）现象描述裂纹是指冲压件连续表面完全分离的现象，破裂则是完全裂开。裂纹和破裂一般出现在零件形面突变的区域，尤其是靠近压边面的转角区域。（2）产生的原因裂纹和破裂产生的原因主要是由于毛坯局部受到的拉应力超过了强度极限。（3）带来的影响裂纹和破裂是冲压件最常见的缺陷，也是最严重的质量缺陷，裂纹和破裂将严重破坏冲压件的结构，零件出现此类缺陷时，一般无法返工，只能报废。冲压缺陷及成因分析冲压缺陷及成因分析2.缩颈（1）现象描述缩颈是指当材料受力达到一定程度时，在冲压件上出现局部减薄收缩的现象。缩颈主要发生在棱线附近及侧壁等变形较剧烈的位置。（2）产生的原因造成缩颈的因素是：凸凹模间隙太小；拉延筋布置不均匀；凹模口或拉延筋槽圆角太小；压边面不光洁；压边力过大或不均匀；材料质量不好；毛坯尺寸太大或不准确；润滑不足或不当等。（3）带来的影响发生缩颈的材料在强度上会受到较大影响，如果汽车车身零件出现缩颈，一是在后续工序烤漆过程中缩颈处可能会发生裂纹，二是在汽车行驶的振动中也可能出现裂纹，因此冲压件一般是不允许出现缩颈现象的。冲压缺陷及成因分析冲压缺陷及成因分析3.起皱（1）现象描述起皱是指冲压件表面不平整，存在皱纹的现象。起皱一般出现在零件复杂形面过度的平缓区域。（2）产生的原因产生起皱的根本原因是某一区域的材料过多聚集。面积较大、起伏较平缓的起皱缺陷也称波浪形。（3）带来的影响冲压件起皱会严重影响零件装配面的焊接和咬合，以及外覆盖件的外表美观。冲压缺陷及成因分析4.坑包（1）现象描述坑包是指冲压件表面看得出来的局部凹陷或突出部分。坑包是冲压覆盖件常见质量缺陷之一。（2）产生的原因坑包的产生原因多种多样，有的与模具维护有关，有的与生产控制有关，有的与环境洁净度有关，有的是多方面因素综合造成的结果。（3）带来的影响坑包的存在严重影响覆盖件油漆后的外观质量，是不能容忍的。大面积坑包还会影响制件强度、疲劳度，难以修复。冲压缺陷及成因分析5.凹陷（1）现象描述凹陷是指零件表面不同于正常光滑曲面的低陷。凹陷一般出现在外覆盖件的大面积表面，以及不同形面的连接区域。（2）产生的原因产生凹陷的根本原因是材料的过多聚集，在模具的挤压之下，多余的材料没有时间和空间起皱，而是以接近正常光滑表面的形式保留下来。（3）带来的影响有凹陷的外覆盖件，在油漆后，其表面反射光线方向突变会变得很明显，因此会严重影响车身的外表美观。冲压缺陷及成因分析6.毛刺（1）现象描述毛刺是指超出冲压件成形边缘正常表面范围之外的突出部分。毛刺一般出现在切边或冲孔后剪切边缘。（2）产生的原因剪切处上下刀口间隙配合不好是产生毛刺的主要原因。（3）带来的影响毛刺过长会影响零件装配面的焊接和咬合，并会降低模具寿命。冲压缺陷及成因分析7.麻点（1）现象描述冲压件表面出现凹凸不平的现象称为麻点。麻点是一种对金属表面质量影响较大的缺陷，表现为金属表面形成凹坑或不平的粗糙面，多连续成片，也有局部点状或呈周期性分布。（2）产生的原因制件产生麻点主要是由于凹模平面带有异物或有杂质依附于制件表面，在冲压生产中通过压力作用使制件产生表面缺陷。（3）带来的影响制件表面产生麻点缺陷是外观冲压件不能容忍的，严重影响制件的美观及产品的品质。轻微的缺陷可以通过返工等工艺方式进行修复，严重的就会造成产品报废，返工及报废都会增加生产企业的成本。冲压缺陷及成因分析冲压缺陷及成因分析8.划印和拉毛（1）现象描述划印是指冲压件连续表面出现的划伤，而拉毛则是冲压件表面擦痕及划痕的总称。划印和拉毛一般出现在拉深工序的压边面附近。（2）产生的原因料片在模具内成形而流动时，会被夹在模具和料片之间的杂质擦出划印。因此保持模具和料片的表面清洁很重要。同时拉毛缺陷的产生与零件变形程度也有很大关系，变形越大，零件拉毛就可能越严重。（3）带来的影响划印和拉毛会影响零件装配面的焊接和咬合质量，并影响外覆盖件的外表美观。同时此类缺陷会破坏冲压件锌层的完整性，导致镀锌层剥落，影响零件的使用寿命。而剥落的锌层颗粒残留在模具中会影响模具使用寿命，并造成后续生产零件的表面缺陷。冲压缺陷及成因分析冲压缺陷及成因分析9.压痕和硬印（1）现象描述压痕是指冲压件表面被模具形面或异物过度挤压而留下的痕迹，硬印是制件表面出现明显发亮的印记。压痕和硬印在零件所有区域都有可能出现。（2）产生的原因压痕的表现形式与异物形状有关；而硬印往往是由于模具形面间间隙过小，使得材料受到过渡挤压，材料表面较其它部位更为光滑，留下产生目视可见的发亮印记。如果材料发生流动，则硬印一般会伴随拉毛一起出现。（3）带来的影响压痕和硬印主要影响冲压件的表面质量，容易导致零件镀锌层剥落，同时也影响冲压模具和零件的使用寿命。冲压缺陷及成因分析冲压缺陷及成因分析10.变形（1）现象描述变形缺陷是板料在冲压成型后的制件状态与要求的标准状态不一致的情形。（2）产生的原因制件变形缺陷的产生主要是由于模具状态发生变化导致的，设备压力不足及生产时拉延油使用不当也同样会导致制件变形。（3）带来的影响轻微变形会使制件外观发生变化，影响美观，严重变形就会直接影响制件的装配，而且大部分的冲压变形是无法进行返工修复的，会造成制件的直接报废。冲压缺陷及成因分析冲压缺陷及成因分析11.滑移线（1）现象描述滑移线是指由于变形不均匀而在冲压件表面形成的明暗相同的条纹，出现滑移线表示材料局部变薄。（2）产生的原因滑移线主要出现在拉深工序，在冲压件拉深圆角附近的直壁上出现的平行于圆角折边的一道或多道折痕，使该区域表面不平整。（3）带来的影响滑移线影响外覆盖件的外表美观，也对制件的使用性能造成潜在的隐患。时对模具造成一定损坏，降低了模具的使用寿命。冲压缺陷及成因分析冲压缺陷及成因分析12.叠料（1）现象描述叠料是指板料在拉伸过程中，流动速度过快或过慢，致使板料中所产生的应力不能迅速得到释放，由此发生材料堆积现象。（2）产生的原因由于模具压边力过小，拉延过程中板料流动过快或过慢，料片尺寸过短等因素造成叠料。（3）带来的影响叠料不仅影响冲压件品质，给生产加工带来制约，同时对模具造成一定损坏，降低了模具的使用寿命。冲压缺陷及成因分析冲压缺陷及成因分析（二）尺寸缺陷尺寸缺陷主要包括：孔偏、少孔，孔径不符，少边、多料，型面尺寸不符等。1.孔偏、少空孔偏是指孔的相对位置与设计不符，发生了偏移。少空则指由于冲孔凸模未工作而造成零件孔缺少的现象。孔偏主要是由于冲压件原材料质量低劣，冲模的安装调整、使用不当使冲模安装位置发生相对变化进而导致。冲压件少孔一般是冲压模具损坏或组件缺失等引起的，如冲头折断、冲头长度不够等都会造成少孔。少孔一般出现在切边冲孔工序和冲孔部位，斜锲冲孔时尤为多见。零件少孔会影响后续的车身装配和总装工序的装配。冲压缺陷及成因分析冲压缺陷及成因分析2.孔径不符孔径不符是指冲压件孔的尺寸与目标尺寸不一致，出现尺寸偏差。由于产生冲件毛边；冲裁间隙不合理，或者是模具刃口端部出现异常；上料不到位，定位装置损坏或松动，位置窜动等都会造成孔径与标准不符。不同种类的孔，孔径精度偏差带来的影响不尽相同，定位孔、安装孔的偏差精度直接决定了整车的装配性能好坏，一般工艺孔、过孔位置精度偏差影响相对小些。3.少边、多料冲压件少边多数是由于上料不到位或模具安装定位不准造成的，多料则与模具的刃口崩刃有关。冲压件少边、多料在不同类别的冲压件上影响程度大不相同。例如:焊接边少边影响焊点分布和操作，压合边少边和多料影响压合后总成质量。冲压缺陷及成因分析冲压缺陷及成因分析4.型面尺寸不符型面尺寸不符指的是冲压制件的形位尺寸与标准存在偏差。设计、生产工艺水平、材料、模具、生产设备等因素都可能造成冲压件型面尺寸不符。型面尺寸偏差的大小直接决定了整车的外观配合、冲压件匹配、零部件装配等质量水平。冲压件质量检验目前，对于高度自动化的汽车制造企业，已开始广泛采用在线检测设备对冲压件检测，它能高效快速地反映产品质量问题。但不少企业仍然采用专用的检测夹具或目视、手摸、油石打磨等方法检查各种表面缺陷和尺寸缺陷，以控制冲压件的产品质量。冲压件缺陷等级通常划分为A级、B级、C级3种冲压件质量检验冲压件质量检查主要有外观检查和尺寸检验。1.外观检查冲压件的外观检查主要包括以下几个方面的内容:裂纹和破裂、缩颈、起皱、坑包、凹陷、毛刺、麻点、划印和拉毛、压痕和硬印、变形、滑移线、叠料等。（1）外观检查的一般方法外观检查方法主要有目视检查、触摸检查、油石打磨、柔性纱网的打磨和涂油检查。①目视检查：目光与被测物表面垂直，检测位置与目光平齐，不断改变被测物与眼睛的角度，通过光线变化来检测板件表面缺陷。冲压件质量检验冲压件质量检验②触摸检查用干净的纱布将冲压件的表面擦干净。检验员需戴上手套沿着零件纵向紧贴零件表面触模，这种检验方法取决于检验员的经验，必要时可用油石打磨被探知的可疑区域并加以验证，这种方法不失为一种行之有效的快速检验方法。冲压件质量检验③油石打磨用干净的纱布将冲压件的表面擦干净。正常使用的打磨用油石尺寸为(20×13×100)mm或更大，有圆弧的地方和难以接触到的地方用相对较小的油石打磨(如8mm×100mm的半圆形油石)。油石粒度的选择取决于粗糙度、镀锌等表面状况，通常建议用细粒度的油石。油石打磨的方向基本上沿纵向进行，并且要求很好地贴合零件的表面，部分特殊的地方还可以补充进行横向打磨。冲压件质量检验④柔性纱网的打磨:用干净的纱布将冲压件的表面擦干净。用柔性纱网紧贴零件表面沿纵向打磨至整个表面，任何麻点、压痕会很容易地被发现。冲压件质量检验⑤涂油检查:用干净的纱布将冲压件的表面擦干净。用干净的刷子沿着同一个方向均匀地涂油至零件的整个外表面。把涂完油的零件放在高强度的灯光下检查，建议把零件竖在车身位置上。用此法可很容易地发现零件上微小的麻点、波纹。冲压件质量检验（2）外观检查及验收标准缺陷类型检查方法验收标准裂纹和破裂目视对于外覆盖件任何裂纹和破裂都是不可接受的。对于内覆盖件仅细微的裂纹允许作补焊返修处理，但返修部位必须满足冲压件的返修标准。缩颈目视、解剖根据缩颈的程度判定冲压件是否合格、返修、报废等。起皱目视外覆盖件不允许存在可见起皱，内覆盖件不允许存在严重的起皱以避免导致材料叠料。坑包目视冲压件不允许存在严重的坑包或大面积的坑包。凹陷目视、油石打磨、触摸冲压件不允许存在严重的凹陷。毛刺目视毛刺的长度要求小于板料厚度的10%。任何影响焊接搭边贴合程度的毛刺是不可接受的。任何容易导致人身伤害的毛刺是不可接受的。任何影响零件定位及装配的冲孔毛刺是不可接受的。麻点目视、油石打磨、触摸、涂油

如果麻点集中，超过整个面积2/3都分布有麻点，则确定为A类缺陷；如果麻点可看到、可摸到，则确定为B类缺陷；如果打磨后可见单独分布的麻点，麻点间距离为300mm，则确定为C类缺陷。划印和拉毛目视外覆盖件的外表面不允许存在划印和拉毛；外覆盖件的内表面不允许存在影响外表面质量的拉毛和划印。内覆盖件表面不允许存在潜在的导致零件拉裂的严重拉毛和划印。压痕和硬印目视外覆盖件的外表面不允许存在压痕和硬印；外覆盖件的内表面不允许存在影响外表面质量的压痕和硬印。内覆盖件表面不允许存在潜在的导致零件拉裂的严重压痕和硬印。变形目视、油石打磨、触摸、涂油

对于直接可以看到的凸起、凹陷、波浪等变形，确定为A类缺陷；对于要通过触摸才能确定的变形，确定为B类缺陷；对于只有通过油石打磨后才能看出的变形，确定为C类缺陷。滑移线目视、触摸外覆盖不允许存在严重的滑移线缺陷。叠料目视外覆盖件不允许存在叠料缺陷，内覆盖件的不同程度的叠料缺陷会影响美观，功能类冲压件叠料缺陷影响制件的装配和车身强度。冲压件质量检验2.尺寸检验（1）尺寸检验的方法①人工检测：利用检具、钢直尺、间隙尺、孔塞尺等器具，对冲压件的孔位置、大小、型面尺寸、料边等进行人工测量，同时结合产品样板，对冲压件的尺寸进行确认。②自动测量:利用三坐标、扫描等专业测量设备对冲压件孔位置、型面尺寸等进行精确测量。冲压件质量检验（2）尺