冲压工艺技术—冲压-缺陷分析及预防

　常见的缺陷有如下分类：

　-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；

　-落料、冲孔、修边、分离缺陷：毛刺过大、变形、表面划伤、尺寸不符、少孔、压伤等；

　-翻边缺陷：边变形、翻边回弹、翻边拉伤（拉毛、拉裂、起皱、压伤等）；

　-翻孔缺陷：端口开裂、翻孔直边厚度不均匀、定位不稳；

　-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。

　（1）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。

　（2）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均匀一致。

　（3）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。

　（4）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

　（5）拉伸温度和润滑状态对成形质量也有影响。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更大的摩擦力，增加了拉伸所需的压力和材料内的拉应力。

　预防方法：

　（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。

　尺寸偏移原因：

　-定位磨损

　-压边力小材料偏移

　预防方法：

　（1）定期对模具进行维护

　（2）增大压边力

　表面不良原因：

　-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。

　预防方法：

　（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。

　3.翻边缺陷

　起皱原因：

　v模具间隙有关系；

　v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。

　预防方法：

　(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。

　破裂原因：

　v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。

　预防方法：

　(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。

　回弹原因：

　(1)压料器对回弹的影响。

　(2)翻边间隙对回弹的影响。

　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）

　(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：

　①凸模圆角半径rp=弯曲件内侧的圆角半径r

　②rp＞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。

　(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，但两次相接处交刀量最少40mm。

　(6)材料的力学性能。材料的力学性能越强，制件回弹越大。