冲压知识和品质缺陷

冲压基础知识和品质缺陷 敖健鹏2011 02 22 冷冲压的基本概念 一 冷冲压的定义 是塑性加工的基本方法之一 它是利用安装在压力机上的模具 对板料施加压力使其变形和分离 从而获得具有一定形状 尺寸的零件的压力加工方法 由于在常温下进行的板料冲压称为冷冲压 热成形工艺是将初始强度为500 600MPa的钢板加热到奥氏体温度范围 850 然后在压机上冲压成所需形状 同时以20 30 秒的冷却速度进行淬火 保压一段时间以保证充分淬透 最后零件随室温冷却 成形后的零件的强度可以达到1500MPa左右 成形性评估 预成形 是否需要预成形 钢板下料和冲孔 在步进炉加热到Ac3左右 变为奥氏体 钢板或预成形件快速移到压机 抗拉强度为600Mpa左右 抗拉强度为1500Mpa左右的零件 随室温冷却 若采用裸板则进行喷丸处理以去除零件表面氧化皮 快速合模 成形 保压冷却至组织全部为马氏体 激光切边 冲孔 二 冲压的特点1 能冲压出其他加工工艺难以加工或无法加工的形状复杂的制件 2 冲压件质量稳定 尺寸精度高 3 冲压件具有重量轻 强度高 刚性好和表面粗糙度小等特点 4 生产率高 5 材料利用率高 6 操作简单 便于组织生产 7 易于实现机械化与自动化生产 8 冷冲压的缺点是模具制造周期长 制造成本高 帮不适于单件小批生产 三 冲压分类 1 分离工序金属板料在冲压力的作用下 其应力超过强度极度限而沿一定的轮廓线断裂 称为分离工序 可分为落料 冲孔和切边等冲裁分离工序 2 变形工序金属板料在冲压力的作用下 其应力超过屈服极度限 但低于强度极度限 产生塑性变形 从而获得一定形状和尺寸要求的制件 称为变形工序 通常变形工序又分为弯曲 拉延 成形三种 工序英文简称 应力应变曲线 常见产品缺陷 拉延缺陷 破裂 起皱 扭曲 回弹表面拉伤 波浪 鼓包 凹坑 麻点等 圆周方向受压 半径方向受拉 一 破裂凸凹模R角半径过小 压边力过大 材料成形性能差或材料尺寸偏大 凸凹模间隙太小 润滑不良 定位不准 凸凹模R角或拉延筋不顺 拉伤等 形状复杂 局部胀形 如何解决破裂 解决破裂的想法就是想办法让破裂部位走进充足的材料 破裂的特殊情况 转角及翻边破裂 二 起皱凸凹模R角半径过大 压边力过小 材料尺寸偏小 研合不良 定位不准 工艺补充不合理 拉延筋不良 圆周方向受压 如何解决破裂 半径方向受拉 对于高强板来说回弹扭曲已经成为难题 金属材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力称为强度 福特规定抗拉强度在300MPa以上的为高强度钢板 扭曲 材料塑性变形不均匀造成 现在的CAE分析也不能完全解决 影响因素很多 包括不能完全模拟真实的材料性能 制作误差等 需要钳工后期调试 汽车覆盖件与一般冲压件相比 具有材料薄 形状复杂 多为空间曲面 结构尺寸大和表面质量要求高等特点 覆盖件的缺陷 表面质量好 外覆盖件 尤其是轿车的外覆盖件 表面不允许有波浪 皱纹 凹痕 划伤 擦伤 压痕等缺陷 棱线应清晰 平直 曲面应圆滑 过渡均匀 刚性好 落料 冲孔 修边缺陷 缺陷 毛刺过大 变形 表面划伤 尺寸不符 少孔等 刃口间隙对零件断面质量的影响 分离工序缺陷及原因 1 毛刺过大凸凹模间隙过大或过小 刃口磨损 导向精度差 凸凹模位置不同心等 毛刺要考虑凸模 冲头 模钮 凹模 压料器 斜锲 导向 机床 缓冲等因素 2 变形压料板与凹模型面配合不好 间隙过大等凹模或凸模缺损 定位销造成 放偏或走料 3 表面划伤操作时有拖 拉等现象 板料在剪切过程中划伤等 4 尺寸不符上料不到位 定位装置损坏或松动 位置窜动等 5 少孔冲头折断 冲头长度不够 行程不到位 翻边缺陷和原因 翻边缺陷 翻边不垂直 翻边高度不一致