汽車沖壓常見質(zhì)量問題及解決方法.ppt

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汽車沖壓常見質(zhì)量問題及解決方法,,2014.5.10,培訓(xùn)內(nèi)容總括,一、沖裁件的常見缺陷及原因分析 二、彎曲件的常見缺陷及原因分析 三、大型曲面拉深件的常見缺陷及原因分析 四、沖壓件檢驗(yàn)工具的使用,沖裁是利用模具使板料分離的沖壓工序。 沖裁件常見缺陷有：毛刺、制件表面翹曲、尺寸超差。 1、毛刺 在板料沖裁中，產(chǎn)生不同程度的毛刺，一般來講是很難避免的，但是提高制件的工藝性,改善沖壓條件，就能減小毛刺。 產(chǎn)生毛刺的原因主要有以下幾方面：,一、沖裁件的常見缺陷及原因分析,1.1 間隙 沖裁間隙過大、過小或不均勻均可產(chǎn)生毛刺。影響間隙過大、過小或不均勻的有如下因素： a 模具制造誤差－沖模零件加工不符合圖紙、底板平行度不好等； b 模具裝配誤差－導(dǎo)向部分間隙大、凸凹模裝配不同心等； c 壓力機(jī)精度差—如壓力機(jī)導(dǎo)軌間隙過大，滑塊底面與工作臺(tái)表面的平行度不好 ，或是滑塊行程與壓力機(jī)臺(tái)面的垂直度不好，工作臺(tái)剛性差，在沖裁時(shí)產(chǎn)生撓度，均能引起間隙的變化； d 安裝誤差—如沖模上下底板表面在安裝時(shí)未擦干凈或?qū)Υ笮蜎_模上模的緊固方法不當(dāng)，沖模上下模安裝不同心（尤其是無導(dǎo)柱模）而引起工作部分傾斜；,e 沖模結(jié)構(gòu)不合理－沖模及工作部分剛度不夠，沖裁力不平衡等； d 鋼板的瓢曲度大－鋼板不平。 1.2 刀口鈍 刃口磨損變鈍或啃傷均能產(chǎn)生毛刺。影響刃口變鈍的因素有： a 模具凸、凹模的材質(zhì)及其表面處理狀態(tài)不良，耐磨性差； b 沖模結(jié)構(gòu)不良，剛性差，造成啃傷； c 操作時(shí)不及時(shí)潤滑，磨損快； d 沒有及時(shí)磨鋒刃口。,1.3 沖裁狀態(tài)不當(dāng) 如毛坯(包括中間制件)與凸模或凹模接觸不好，在定位相對(duì)高度不當(dāng)?shù)男捱厸_孔時(shí)，也會(huì)由于制件高度低于定位相對(duì)高度，在沖裁過程中制件形狀與刃口形狀不服帖而產(chǎn)生毛刺。 1.4 模具結(jié)構(gòu)不當(dāng) 1.5 材料不符工藝規(guī)定 材料厚度嚴(yán)重超差或用錯(cuò)料（如鋼號(hào)不對(duì)）引起相對(duì)間隙不合理而使制件產(chǎn)生毛刺。 1.6 制件的工藝性差－形狀復(fù)雜有凸出或凹入的尖角均易因磨損過快而產(chǎn)生毛刺。,小結(jié)： 毛刺的產(chǎn)生，不僅使沖裁以后的變形工序由于產(chǎn)生應(yīng)力集中而容易開裂，同時(shí)也給后續(xù)工序毛坯的分層帶來困難。大的毛刺容易把手劃傷；焊接時(shí)兩張鋼板接合不好，易焊穿，焊不牢；鉚接時(shí)則易產(chǎn)生鉚接間隙或引起鉚裂。 因此，出現(xiàn)允許范圍以外的毛刺是極其有害的。對(duì)已經(jīng)產(chǎn)生的毛刺可用銼削、滾光、電解、化學(xué)處理等方法來消除。,孔毛刺，凸焊螺母困難,孔變形，凸焊螺母后不易取出,2、制件翹曲不平 材料在與凸模、凹模接觸的瞬間首先要拉伸彎曲，然后剪斷、撕裂。由于拉深、彎曲、橫向擠壓各種力的作用,使制件展料出現(xiàn)波浪形狀,制件因而產(chǎn)生翹曲。 制件翹曲產(chǎn)生的原因有以下幾個(gè)方面:,2.1 沖裁間隙大 間隙過大,則在沖裁過程中,制件的拉伸、彎曲力大，易產(chǎn)生翹曲。改善的辦法可在沖裁時(shí)用凸模和壓料板緊緊地壓住，以及保持鋒利的刃口，都能受到良好的效果。 2.2 凹模洞口有反錐 制件在通過尺寸小的部位時(shí)，外周就要向中心壓縮，從而產(chǎn)生彎曲。 2.3 制件結(jié)構(gòu)形狀產(chǎn)生的翹曲 制件形狀復(fù)雜時(shí)，制件周圍的剪切力就不均勻，因此產(chǎn)生了由周圍向中心的力，使制件出現(xiàn)翹曲。解決的辦法就是增大壓料力。,2.4 材料內(nèi)部應(yīng)力產(chǎn)生的翹曲 材料在軋制卷繞時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力，在沖裁后移到表面，制件將出現(xiàn)翹曲。解決的方法時(shí)開卷時(shí)通過矯平機(jī)矯平。 2.5 由于油、空氣和接觸不良產(chǎn)生的翹曲 在沖模和制件、制件和制件之間有油、空氣等壓迫制件時(shí)，制件將產(chǎn)生翹曲，特別是薄料、軟材料更易產(chǎn)生。但如均勻的涂油、設(shè)置排氣孔，可以消除翹曲現(xiàn)象。制件和沖模之間表面有雜物也易在、使制件產(chǎn)生翹曲。 沖裁時(shí)接觸面不良也會(huì)產(chǎn)生翹曲。,3、尺寸精度超差 3.1 模具刃口尺寸制造超差 3.2 沖裁過程中的回彈、上道工序的制件形狀與下道工序模具工作部分的支承面形狀不一致，使制件在沖裁過程中發(fā)生變形，沖裁完畢后產(chǎn)生彈性回復(fù)，因而影響尺寸精度。 3.3 板形不好。 3.4 多工序的制件由于上道工序調(diào)整不當(dāng)或圓角磨損，破壞了變形時(shí)體積均等的原則，引起了沖裁后尺寸的變化。 3.5 由于操作時(shí)定位不好，或者定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)得不 好，沖裁過程中毛坯發(fā)生了竄動(dòng)。或者由于剪切件的缺陷（棱形度、缺邊等）而引起定位的不準(zhǔn)，均能引起尺寸超差。 3.6 沖裁順序不對(duì)。,,二、彎曲件的常見缺陷及原因分析,彎曲件常見缺陷有：形狀與尺寸不符、彎裂、表面擦傷、撓度和扭曲等。 1、形狀與尺寸不符 主要原因是會(huì)彈和定位不當(dāng)所致。解決的辦法除采取措施以減少回彈外，提高毛坯定位的可靠性也是很重要的，通常采用以下兩種措施；,1.1壓緊毛坯 采用氣墊、橡皮或彈簧產(chǎn)生壓緊力，在彎曲開始前就把板料壓緊。為達(dá)到此目的，壓料板或壓料桿的頂出高度應(yīng)做得比凹模平面稍高一些。 1.2可靠的定位方法 毛坯的定位形式主要有以外形為基準(zhǔn)和以孔為基準(zhǔn)兩種。外形定位操作方便，但定位準(zhǔn)確性較差 ?？锥ㄎ环绞讲僮鞑淮蠓奖?，使用范圍較窄，但定位準(zhǔn)確可靠。在特定的條件下，有時(shí)用外形初定位，大致使毛坯控制在一定范圍內(nèi)，最后以孔位最后定位，吸取兩者的優(yōu)點(diǎn)，使之定位即準(zhǔn)確又操作方便。,2.彎曲裂紋 影響裂紋產(chǎn)生的因素是多方面的，主要有以下幾個(gè)方面： 2.1材料塑性差。 2.2彎曲線與板料軋紋方向夾角不符合規(guī)定 排樣時(shí)，單向V形彎曲時(shí)，彎曲線應(yīng)垂直于軋紋方向；雙向彎曲時(shí)，彎曲線與軋紋方向最好成45度。 2.3彎曲半徑過小。 2.4毛坯剪切和沖裁斷面質(zhì)量差——毛刺、裂紋。 2.5凸凹模圓角半徑磨損或間隙過小——進(jìn)料阻力增大。 2.6潤滑不夠——摩擦力較大 2.7料厚尺寸嚴(yán)重超差——進(jìn)料困難 2.8酸洗質(zhì)量差,3、表面擦（拉）傷 表面擦傷的主要原因是模具工作部分選材不當(dāng)，熱處理硬度低，凹模圓角磨損、光潔度差，彎曲毛坯表面質(zhì)量差（有銹、結(jié)疤等），材料厚度超差，工藝方案選擇不合理，缺少潤滑等。 4、撓度和扭曲,1、大型曲面制件的拉深特點(diǎn) 1.1 變形特點(diǎn) 大型曲面制件的變形特點(diǎn)是：周邊為拉深，內(nèi)部則有脹形成分。表面形狀是靠壓料面外部材料來補(bǔ)充，而內(nèi)部則靠材料延伸來滿足脹形的要求。同時(shí)由于拉深深度不一，形狀復(fù)雜，變形部分周邊分布不均。因此，控制材料的流向及流速極為重要。大型曲面制件的局部既易起皺，又易開裂。 1.2要有足夠穩(wěn)定的壓邊力 大型曲面制件不僅要求一定的拉深力，而且要求在其拉深過程中具有足夠的穩(wěn)定的壓邊力。此類制件往往是輪廓尺寸較大，深度較深的空間曲面，所以需用變形力和壓邊力都較大。在普通帶氣墊的單動(dòng)壓力機(jī)上，壓邊力只有名義噸位的1/6左右，而且壓邊力也不穩(wěn)定，難以滿足此類制件的工藝要求，因此,三、大型曲面拉深件的常見缺陷及原因分析,在大量生產(chǎn)中，此類制件的拉深均在雙動(dòng)壓力機(jī)上進(jìn)行。雙動(dòng)壓力機(jī)具有拉深和壓邊的兩個(gè)滑塊，即內(nèi)滑塊和外滑塊，壓邊力可達(dá)到總拉深力的40％－50％以上，能滿足制件周邊變形分布不均的要求，且壓邊力穩(wěn)定，易得到剛度較好的拉深件。 1.3拉深件必須有足夠的剛度 此類制件大多是作為機(jī)械的外殼，要求有足夠的剛度（使用中不會(huì)發(fā)生顫抖和噪音）和尺寸穩(wěn)定性（保證焊接、裝配質(zhì)量）。這就要求在拉深過程中使材料各部位受到均勻的拉應(yīng)力（最理想的是雙向拉應(yīng)力狀態(tài)），且使拉應(yīng)力超過屈服極限，而低于強(qiáng)度極限，使制件的彈性回復(fù)減少到最低限度，使形狀不致于產(chǎn)生畸變，同時(shí)也不致于破裂。,2、常見缺陷及原因分析 大型曲面拉深件常見的缺陷有：裂紋和破裂、皺紋和折紋、棱線不清、剛度差、表面劃痕、表面粗糙和滑移線等。 2.1裂紋和破裂 裂紋和破裂產(chǎn)生的原因主要是由于局部毛坯受到的拉應(yīng)力超過了強(qiáng)度極限所致。具體影響的原因有： 2.1.1材料的沖壓性能不符合工藝要求。 2.1.2板料厚度超差－當(dāng)板料厚度超過上偏差時(shí)，局部間隙小的 區(qū)域進(jìn)料時(shí)卡死，沖壓變形困難，材料不易通過該處凹模內(nèi)而被拉斷。當(dāng)板料厚度超過下偏差時(shí)，材料變薄了，橫剖面單位面積上的壓應(yīng)力增大，或者由于材料變薄，阻力減小，流入凹模內(nèi)的板料過多而先形成皺紋，這時(shí)，材料不易流動(dòng)而被拉裂。,2.1.3材料表面質(zhì)量差－劃痕引起應(yīng)力集中、銹蝕增大后阻力。 2.1.4壓料面的進(jìn)料阻力過大－毛坯外形大、壓料筋槽間隙小、凹模圓角半徑過小、外滑塊調(diào)的過深、拉深筋過高、壓料面和凹模圓角半徑光潔度差。 2.1.5局部拉深量太大，拉深變形超過了材料變形極限。 2.1.6在操作中，把毛坯放偏，造成一邊壓料過大，一邊壓料過小。過大的一邊則進(jìn)料困難，造成開裂；過小的一邊，進(jìn)料過多，易起皺，皺后進(jìn)料困難，引起破裂。 2.1.7不按工藝規(guī)定涂潤滑劑，后阻力增大，造成進(jìn)料困難而開裂。 2.1.8沖模安裝不當(dāng)或壓力機(jī)精度差，引起間隙偏斜，造成進(jìn)料阻力不均。,2.2皺紋和折紋 皺紋產(chǎn)生的原因主要因?yàn)榫植棵魇軌阂鹗Х€(wěn)和材料流向不均引起局部材料堆積而產(chǎn)生皺紋。具體有下面幾個(gè)方面： 2.2.1制件的沖壓工藝性差，沖壓方向和壓料面形狀確定不當(dāng)，很難控制材料的流動(dòng)速度，引起皺紋。 2.2.2壓料面的進(jìn)料阻力太小，進(jìn)料過多而起皺。這時(shí)可調(diào)節(jié)外滑塊壓力或改變拉深毛坯局部形狀，增加壓料面積來消除，或局部增加拉深筋來增大進(jìn)料阻力。 2.2.3壓料面接觸不好，嚴(yán)重時(shí)形成里松外緊。材料通過外緊區(qū)域后壓料圈就失去壓料作用，造成進(jìn)料過多，產(chǎn)生皺紋。這時(shí)要重新研磨壓料面，保證全面接觸，允許稍有里緊外松。 2.2.4涂油潤滑過多。 2.2.5外滑塊調(diào)整不當(dāng)，造成傾斜，使各處壓料面壓力不均，松的地方易起皺。,開裂,起皺,2.3棱線不清 制件從外表觀察，要求棱線清晰。如果壓力機(jī)的壓力不夠，則在拉深成形中，在材料變形過程終止時(shí)，得不到足夠墩死的壓力，則棱線不清。另外，沖模的導(dǎo)向不好，工作部分間隙不均勻，或凸模及凹模安裝不正確（傾斜），壓機(jī)的平行度不好也能引起棱線不清。 2.4剛性差 形成剛性差的主要原因除制件工藝性不好外，主要的則是壓料面的進(jìn)料阻力太小，材料塑性變形不夠引起的。此時(shí)可考慮增加拉深筋或?qū)A式拉深筋改為坎式拉深筋，以增大進(jìn)料阻力。這也是單動(dòng)壓力機(jī)拉深出來的制件的剛度比雙動(dòng)壓力機(jī)拉深出來的制件差的原因。,2.5表面劃痕（拉傷） 表面劃痕通常有如下原因造成：凹模圓角部分光潔度不夠，這樣在拉深過程中材料被劃傷，并有可能使材料粘附在凹模上，而形成劃痕；由于臟物落入凹模中或拉深油不干凈，也會(huì)劃傷制件表面；如果壓料面是由鑲塊組成的，則由于鑲塊結(jié)合不好，也會(huì)造成劃痕；由于工藝補(bǔ)充部分過小，通過凹?？诘膭澓蹧]有被切去。 2.6表面粗糙和滑移線 表面粗糙的缺陷是材料本身晶粒度過大引起的。,謝謝！,