冲压成型常见问题

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CAE分析结果的评判
分析结果评判标准： 所有零件：无开裂、无起皱、材料变薄率 小于20% 外板类零件：除满足以上条件外，无滑移、 无冲击、无塌陷等影响外观质量的缺陷。 应用全工序模拟，预测后工序的可行性。 通过更改工艺条件，保证得到合格零件。
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拼焊板类零件工艺方案制定
• 激光拼焊板技术是基于成熟的激光焊接技术 发展起来的现代加工工艺技术。是通过高能 量的激光将几块不同材质、不同厚度、不同 涂层的钢材焊接成一块整体板，以满足零部 件不同部位对材料不同性能的要求。
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防止拼焊线偏移的工艺方案
• 对于拼焊钢板来说，由于板厚和材料的不同， 焊缝的偏移有可能导致零件搭接处的间隙改 变。另外由于焊缝部位的硬化，成形时应力 传递受阻，材料延伸率降低，比基板更易于 失稳开裂，因而当板料流动过大时，焊缝处 于变形量较大区域时，焊缝处易于开裂。因 此必须有效的控制焊缝的过度偏移。常用于 控制焊缝偏移的有以下几种方法。 1．改变模具压边力法 2．置拉深筋法 3．夹持焊缝法
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表面质量问题
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表面质量产生原因
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。
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CAE技术解决的问题
• 利用计算机数字化模拟，能预测零件在生产 过程中的所有问题，例如：开裂、起皱、塌 陷、滑移和冲击等缺陷。 • 通过成形的切线位移场可以了解材料的流动 情况，为更好的解决零件成形时产生的缺陷 提供帮助。 • 同时可以通过和产品的同步开发，确定零件 的局部形状以及一些重要特征状态。 • 通过对拉延、切边、翻边等各种工艺环境的 仿真，模拟实际的冲压过程,预测及修正设 计模型、工艺参数。
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零件开裂问题
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开裂原因
开裂：主要是由于材料在拉伸过程中，应变超过其 极限，而形成失稳。 1 、材料抗拉强度不足而产生的破裂，如靠凸、凹 模园角处，局部受力过大而破裂。 2 、材料变形量不足而破裂，在胀形变形时，靠凸 模顶部产生的破裂，或凸缘伸长变形流入引起的破 裂。 3 、时效裂纹：即严重成形硬化部分，经应变时效 脆化又加重，并且成形时的残余应力作用引起的制 件晚起破裂。 4 、材料受拉伸弯曲既而又弯曲折回以致产生破裂 ，多产生于凸筋或凹摸口处。 5 、条纹状裂纹。由于材料内有杂质引起的裂纹， 一般平行于板料扎制方向。
冲压成形工艺流程及零件成形常见问题
一、冲压成形工艺流程 二、MP的制作方法 三、应用实例
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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
调试
CAE 同步 分析
DL图 设计
CAE CAE分 同步 析（运 分析 动干涉）
产品、 冲压工 艺、模 具结构、 NC
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冲压工艺基本流程
产品数模 生产纲领 零件工艺 性分析 参考工艺 CAE 技术标准 设备参数 拉延 CAE 冲压方向 模具材料 PB 拉延 间隙 确定 工艺制订 编制冲压 作业书 制作 数模 CAE 分析 解析 技术
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表面质量问题解决办法
• 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。 • 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。 • 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。
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解析技术
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谢谢！ 20100423
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5
MP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）
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冲压工艺案例
零件名称：左右纵梁 材料：SP121BQ 料厚：1。2MM
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拼焊板类零件工艺方案制定 • 激光拼焊钢板因焊缝的存在，使得其成形 具有方向性。当受力方向平行于焊缝方向 时，其成形性能明显低于垂直于焊缝方向。 因此杯突试验是检验焊缝质量及拼焊钢板 成形性能的一个较理想试验项目。 • 焊缝区（含热影响区）宽度一般以小于 2mm为宜，可通过硬度值变化情况对其进 行测定；
14பைடு நூலகம்
开裂解决办法
1、材料方面：采用拉延性能较好的材料 2、减少应变方面： A、选择合理的坯料尺寸和形状 B、调整拉延筋参数 C、增加辅助工艺（切口等） D、改善润滑条件 E、修改工艺补充面 F、调整压料力 G、………….
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回弹问题
回弹：零件在冲压成形后，材料由于弹性卸载， 导致局部或整体发生变形。
修冲
内容分配
定位方式
PC
全工序
翻边
模具结构
取料方式..
PD…
CAM…..
分模线….
3
冲压工艺制订 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
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MP制订
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）
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CAE技术解决的问题
Skid mark 滑移线 Impact mark 冲击线
塌陷
起皱
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CAE技术解决的问题
材料移动 拼焊线的确定
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CAE分析结果的影响原因
模拟结果的影响原因： 1、材料参数是影响模拟结果的主要原因。 材料性质的不一致导致分析结果和现场调 试结果的不一致。 2、模拟用参数以及润滑条件不同造成的 误差。
应 力
应变
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回弹解决办法
由于影响回弹的因素很多，例如：材料、压 力、模具状态等等，实际生产中很难解决。 目前，解决回弹常用下面几种方法： 1、补偿法。其原理是根据弯曲成形后板料的 回弹量的大小预先在模具上作出等于工件 回弹量的斜度，来补偿工件成形后的回弹 （经验和CAE模拟）； 2、拉弯法。是在板料弯曲的同时施加拉力来 改变板料内部的应力状态和分布情况，使 应力分布较为均匀，减少回弹量； 3、采用成形性较好的材料。
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起皱解决办法
1、产品设计方面： A、检查原始产品模型设计的合理性； B、避免产品出现鞍形形状； C、产品易起皱部位增加吸料筋等等； 2、冲压工艺方面： A、合理安排工序 B、检查压料面和拉延补充面的合理性； C、检查拉延毛坯、压料力、局部材料流动情况的合理性。 D、用内筋方式舒皱 E、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 3、材料方面：在满足产品性能的情况下，对于一些易起皱的零件， 采用成形性较好的材料
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CAE模拟技术在冲压工艺中的应用
一、CAE技术的应用 二、利用CAE模拟可以解决的问题 三、应用实例
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CAE模拟技术的应用 • 随着计算机技术的不断发展，CAE 数字模拟技术被广泛的应用到实际 生产中。 • 主要应用软件： • PAMSTAMP（法国）； AUTOFORM（瑞士）； DYNAFORM（美国）；KMAS（J 金网格）；FASTAMP（华中科大）
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拼焊板类零件工艺方案制定
• 制订拼焊板类零件工艺时，必须考虑如下要点： • 1 ）防反定位。零件在落料时，工艺必须作出有防 反特征点，例如：缺口、圆孔等，防止零件在生产 时，由于料厚的不同而引起模具的损坏。 • 2 ）对于有高强度板参与的拼焊类零件，为了防止 零件回弹且由于回弹不均匀而使零件产生扭曲时， 必须增加斜楔整形工艺。 • 3 ）为了保证零件不同位置的功能，必须采取有效 措施，防止拼焊线位置的偏移。 • 4 ）对于不等板厚的激光拼焊板零件而言，保证部 件之间的均匀间隙是无法实现的。因此为了防止由 于间隙的存在而引起的零件的缺陷，需要在模具结 构以及工艺构造上加以考虑。
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解析技术 左右前纵梁由于角部翻边过高36MM，在翻 边时发生开裂出现。通过在拉延时，增加 储存料凸台，仍然不能解决问题，通过现 场冲压过程观察发现，零件在翻边刚开始 时就已经开裂出现，而不是在冲压结束时 出现开裂，因此断定，零件在成型时不是 由于材料的不足而造成的开裂，而应该是 翻边的顺序有问题，通过增加局部镶块高 度，达到中间先成型，然后边缘再成型的 方案，解决了开裂现象的出现。
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冲压工艺案例
PB：拉延
PC：修冲
PD：整形
PE：修冲
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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）
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零件常见问题
1、起皱问题
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起皱原因
• 主要原因：由于板料的厚度方向的尺寸和 平面方向上的尺寸相差较大，造成厚度方 向不稳定，当平面方向的应力达到一定程 度时，厚度方向失稳，从而产生起皱现象。 • 1、材料堆集起皱。进入凹模腔内材料过多 变成的皱纹。 • 2、失稳起皱 a. 板料厚度方向约束力弱的压缩凸缘失稳。 b.在不均匀的拉伸部位失稳而产生的皱纹。