冲压工艺介绍

冲压成型缺陷表现形式
• 1）外观——外表面上的微小缺陷都会在涂漆后引起光 线的漫反射而影响外形的美观，因此不允许有波纹、暗 坑、擦伤、划伤等破坏表面美感的缺陷。覆盖件上的装 饰棱线和筋条要求清晰、平滑、左右对称和过渡均匀。 暗坑CAE分析不出，只能在调试时发现。 • （2）强度及刚度——由于其塑性变形的不均匀性，会 使某些部位刚性较差，导致制件变形。因此外表件的刚 性要求不可忽视。检查覆盖件刚性的方法，一是敲打零 件以分辨其不同部位声音的异同，另一是用手按看其是 否发生松驰和鼓动现象。CAE分析不能比较，只能限制 变薄率上控制。
压合：有翻边线向内移动现象
二、覆盖件冲压成形特点
3、冲压成形技术的特点
冲压成形技术是以大位移、大变形为特征的塑性变 形过程，是依靠金属的塑性流动及硬化完成特定的产 品形状及功能，具有效率高、成本低，易于批量化生 产的特点。 但由于车身覆盖件形状复杂，成形过程影响因素 多，同样容易产生各种各样的冲压缺陷，如起皱、开 裂、回弹等。 在A区的车身表面件还对暗坑、冲击线、滑移线， 擦伤、划痕等有着更严格的要求。
• （3）产品精度——由于冲压零件不同于机 加工产品，不同部位有不同的公差要求， 产品的形状精度直接影响相关件的搭接、 焊装及整车的装配精度。 • （4）为保证生产的稳定性，冲压件应有一 定的安全裕度。比如变薄率允许达到25％， 但一般设计不超过20％。分析各处变化由 哪个部位引起的；安全裕度有分析软件， 但时间太长，一个普通件,要计算150次， 每次1.5小时。
解决措施：
分析产生的时间，原因，与模具相对应的部 位，及材料的变形程度通过控制材料流动加以 解决。 压料面设计合理，尽量接触面大，减小滑移 趋势。外板控制滑移线，主要控制材料流动。 翼子板上部设主附拉延筋。
冲压成形技术的发展方向
• 拼焊板：在成形过程中，强度较低一侧趋向强度高的一侧移 动，通过调整拉延筋阻力（和焊线位置）控制拼焊线的移动。 焊缝处易开裂，薄厚板过渡区制件表面产生波纹。 • 高强度、超高强度钢冲压：减少成形整形工序，有较平工序 也难达到理想效果。必须考虑回弹。 • 热成型技术：可达800℃以上，一般在400 ℃进行成形，目 前使用的CAE不能分析。一汽迈腾，有13个件是加热成形件 • 高压胀型技术：一汽速腾，有18个件是管形件，用胀形完成 • 硬质铝合金：注意拉延前的成形性，大红旗车身用铝合金件
冲击线及滑移线
成形冲击线是影响表面件质量的另一个主要的问题，板料在 模腔内与凸、凹模接触所产成的痕迹可分为第一冲击线和 第二冲击线。 第一冲击线产生的原因是板料在凹模与压料圈闭合 后，受凸模作用成形时，板料流经凹模口圆角，由摩擦及 材料硬化，形成的痕迹。如凹模口圆角R值较大（一般超 过R8冲击线减小），且光洁度较高，划痕会比较轻。 第二冲击线主要是板料在模腔内与上下模的凸R发 生相对位移所产生的划痕，通常要比第一冲击线要轻。 滑移线是板料在成形初期与凸模的高点接 触时，产品脊线区域已产生塑性变形，如前后两侧在成形 后期得不到有效控制，非常容易使板料沿脊线向上部滑移， 形成外脊滚线，严重影响外观质量。
五、常见冲压缺陷的消除方法
• 3、尺寸超差 • 车身覆盖件通常是由3 ～5序冲压成形，其中涉及修边、翻边， 定位、压料等多种因素，任何问题都可能导致制件在焊装、白 车身匹配等环节出现缺陷。 • 判断零件是否存在尺寸超差，同检测手段密不可分，无论是 检验夹具、测厚仪、三座标测量机，关键是要找出导致制件超 差的原因，同时应注意所分析的零件要有代表性，在模具或检 测设备上的稳定性，从而有针对性地解决问题。 • 为保证尺寸精度，切边的边缘压料面必须大于10mm。德国理 念，消除单件变形产生的综合变形，人为造成单件变形（凭经 验确定变形量），来保证总成或装配尺寸精度。包合件：一次 将车门内板在产品基础上，向内侧变形2.5mm，消除包合件变 形，保证总成合格。 • 在检测制件时，先不夹紧制件，查看各部位偏差是否超差， 进行尺寸超差分析比较好。
安全事故：
危害很大 发生安全事故，公司遭受经济损失 而自身的损失是无法估量的
四、冲压生产中的问题
安全事故
• • • • • 一只右手掌 两个人的右手四指 一个人的左手四指 一个左手大拇指 一个被模具车撞伤
四、冲压生产中的问题
安全事故
工艺设备技术人员等非操作人员实例 • 一次天车大轮掉下一块砸到安全帽边上，擦伤上臂 • 一设备技术人员将脾摔裂 • 天车吊板料偏滑下将脚砍伤 • 不走人行道，拐弯处被叉车撞伤
五、常见冲压缺陷的消除方法
2、起皱
应对措施： （3）提高压料力，调整拉延筋、冲压方向，增 加成形工序、板料厚度，改变产品及工艺造型以 吸收多余材料等方法是解决皱纹的主要手段。油 底壳类产品，减小高度差、减小斜度或二次拉延 、调整冲压方向、在工艺补充面上增加余肉。材 料越厚越不易起皱。 （4）翻边整形产生：无约束不易解决，在拉伸 时考虑，利用反筋。
车身覆盖件基本上是通过冲压的手段生产的金属薄板 类零件，材料主要为深冲钢板，铝合金，高强度钢等。
二、覆盖件冲压成形特点
2、冲压工序内容
（1）冲压工序分类：
通常：落料 拉延 修边 冲孔 翻边 成形 整型 特殊：翻口，墩粗，卷圆，压合，较平
（2）部分冲压工序注意点
切口拉延：例如：侧围后尾灯口采用切口拉延，一般距 成型到底5mm处切开，但刀口在距成型到底8mm处接触板 料。
一、冲压工艺分类
分离工序：也称冲裁，其目的是使冲压 件沿一定轮廓线从板料上分离，同时保证 分离断面的质量要求 。
一、冲压工艺分类
成形工序的目的是使板料在不破裂的条 件下发生塑性变形，制成所需形状和尺寸 的工件。在实际生产中，常常是多种工序 综合应用于一个工件。
二、覆盖件冲压成形特点
1、车身覆盖件概念
暗坑的解决措施：
在调试过程中由于气垫压力不稳，也容易导致塑性变形不均 匀，可在拉延结束时，增加3 ～5秒的延时保压处理。 在拉延后工序，由于修边镶块、翻边镶块着色不均匀，造 成局部压料不实，导致修边或翻边时材料流动，即使增加压 料力也无法解决，也是暗坑产生的常见因素（压料区不能小 于10mm）。 在用油石对型面进行蹭光时，应交叉进行逐步推进，可将型 面分成几部分依次进行蹭光。全部完成后进行淬火。对淬火 后的凸模型面进行检查（刃口尺、研板）。
五、常见冲压缺陷的消除方法
1、拉裂
应对措施： （3）在成形过程中，通过减小毛刺，增大凸模R， 凹模R，加大侧壁拔模斜度，过拉延、预存料， 调整走料状态，润滑状态，降低压料力，提高材 料拉伸性能等等，都是防止裂纹的有效方法。 （4）形状差别大，流料不一致，解决流料：裂纹 平行走料方向，呈月牙形，弯的侧面流料快，直 的一侧流料慢。
冲压工艺简介
课程目的：对冲压工艺深入了解
目录
一、冲压工艺分类 二、覆盖件冲压成形特点 三、冲压模具开发工艺流程 四、冲压生产中的问题 五、常见冲压缺陷及消除方法 六、典型问题的解决方法 七、冲压工艺开发过程中的问题
冲压工艺认识
冲压工艺是什么
安全、质量、ຫໍສະໝຸດ 效率、成本一、冲压工艺分类
冲压是靠压力机和模具对板材、带材、 管材和型材等施加外力，使之产生塑性变 形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工 件(冲压件)的成形加工方法。 冲压主要是按工艺分类，可分为分离工 序和成形工序两大类
4、表面缺陷
• 通常车身内部冲压件的外观质量不做等级 评定，但对外表面件却有极严格的要求， 不允许有A类及B类缺陷，并达到要求的评 定等级，因此，诸如划伤、擦痕，暗坑， 冲击线都有严格的限制。
暗坑的解决措施：
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暗坑产生的原因较复杂，设计、制造、调试及冲压生产的 不当都有可能诱发暗坑的出现。 在设计上应系统分析对零件的变薄率，应力、应变关系， 了解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。应力突变处易产生暗坑。 当产品形状导致的材料流动不均匀，局部多料时，宜增加 工艺补充形状。 A柱：过渡棱 降低（过渡凸台降低）降低0.1-0.2 将凹坑部位模具用火焰烤一下，模面作微量变化也可减小缺 陷 。 车门扣手采用负间隙解决暗坑。 调试过程中，暗坑位置不固定，一般是气压不稳造成的。 淬火也是造成表面缺陷的重要原因之一
五、常见冲压缺陷的消除方法
2、起皱
起皱、侧壁内凹、波纹等现象是压缩失稳的 表现形式，不但影响零件的表面质量，也会对模 具造成不必要的磨损。通常可分为失稳类皱纹和 堆积形皱纹，受零件形状及破裂因素的制约，解 决起来比较困难。
五、常见冲压缺陷的消除方法
2、起皱
应对措施： （1）失稳皱纹是由压应力引起的皱纹，主要由于 毛坯悬空时间长，板料在成形时受不均匀拉伸力、 压缩力、剪切力等因素的影响，在厚度方向上失稳 。压应力达到一定时皱纹与压应力垂直；不均匀拉 伸皱纹与拉应力平行；剪应力造成皱纹，力与皱纹 成45度角。侧壁皱纹是由剪应力引起，解决，在另 一方向增加拉应力，消除剪应力。
汽车车身的冲压类零件通常根据其装配关系可 分为内、外覆盖件及骨架类结构件，其中车身部 分约70～100个件，底盘部分约15 ～25个件。 按车身零件的外观质量要求，通常根据其不同 的位置及功能，分为A区表面，B、C、D区表面等， 并根据其相应的要求，判定冲压件是否合格。
二、覆盖件冲压成形特点
根据车身覆盖件的生 产特点，其表面质量的 缺欠等级可分为A类、B 类及C类缺欠 。从而对 其进行检查和验收。
五、常见冲压缺陷的消除方法
1、拉裂
拉裂和局部缩颈是拉伸失稳的主要表现形式， 拉裂严重时肉眼便可看出，但无论是微裂纹还是 明显拉裂都将影响产品的正常工作，导致产品报 废。
五、常见冲压缺陷的消除方法
1、拉裂
应对措施： （1）冲压成形时产生的裂纹有很多种，解决的办 法也并不相同，首先应了解拉裂的位置及原因。可 以从应变分析 解决：工程应变取对数是真实应变 （2）CAE分析可以通过成形极限图及制件的变薄 率来分析裂纹产生的时间、位置，从而加以解决