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外覆盖件冲压缺欠及消除方法
作者:保定精工汽车模具技术有限公司 窦铁勇
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冲压模具/锻压/冷镦模具展厅
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汽车车身的冲压类零件根据其装配关系可分为内、外覆盖件及骨架类结构件。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、B、C及D区表面等,并根据其相应的要求,判定冲压件是否合格。本文根据车身覆盖件的生产特点,讨论质量的缺欠及消除方法。

常见的冲压缺欠有拉裂、起皱、尺寸超差以及表面缺欠等。在冲压成形过程中,以起皱、拉裂对拉伸件的影响最大,约占零件失效的70%~80%。当成形状态导致两种失稳形式伴随出现时,通常问题都很难解决,需设计和调试人员花费大量精力来处理。本文将针对以下问题分别论述。

拉裂

拉裂和局部缩颈是拉伸失稳的主要表现形式,拉裂严重时肉眼都可以看出,但无论是微裂纹还是明显拉裂都将影响产品的正常使用,导致产品报废。

解决措施为:

1.了解拉裂的位置及原因。

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。

3.在成形过程中,通过增大凸模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。

起皱

起皱、侧壁内凹和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。

解决措施为:

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、压缩力及剪切力等因素的影响,在厚度方向上失稳。

2.堆积皱纹是由于成形时,毛坯受制件形状影响产生较大位移,形成多料区,在墩死时,局部表面堆积过剩,而导致的皱纹。

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。

尺寸超差

车身覆盖件通常是由3~5个工序冲压成形的,其中涉及修边、翻边、定位和压料等多种因素,任何工序都可能导致制件在焊装、白车身匹配等环节出现缺欠。

判断零件是否存在尺寸超差,和检测手段密不可分。无论是检验夹具、测厚仪、三坐标测量机,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。

表面缺欠

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类缺欠,并达到要求的评定等级,因此,诸如划伤、擦痕,暗坑(见图),冲击线都有严格的限制。

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暗坑缺欠

1.暗坑解决措施

(1)在设计上应系统分析零件的变薄率,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。

(2)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。

(3)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3~5s的延时保压处理。

(4)在用油石对形面进行蹭光时,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。最后对淬火后的凸模型面进行检查。

另外在数控加工时,由于铸件缺欠(有烧焊区、局部硬点)导致加工刀具局部进给量不一致,或因刀具运动轨迹不连续,应在调试时加以修正。如暗坑较浅,面积较大时,应用油石打磨过渡,做大面积光顺处理。此外,由于设计、制造、调试及冲压生产的不当都有可能诱发暗坑的出现。如果暗坑面积小且不深,可考虑局部气焊烘烤处理,再从里向外用油石抛光。

2.冲击线的解决措施

成形冲击线是影响表面件质量的另一主要问题,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,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。

3.滑移线的解决措施

滑移线(见图)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。

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滑移线缺欠

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解决。

结语

合理的产品造型不但可以减少成形工序,提高生产效率,而且可以避免因成形缺欠导致的产品被迫更改,以适应试冲零件所引发的诸多匹配及质量问题。在满足产品性能的前提下,尽量适应冲压成形、修边及翻边等工艺性能,以达到提高生产稳定性及降低成本的目的。
文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者,请点击此处) (7/8/2014)
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