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冲压模具/锻压/冷镦模具 |
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外覆盖件冲压缺欠及消除方法 |
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作者：保定精工汽车模具技术有限公司 窦铁勇 |
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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。
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。
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。
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(7/8/2014) |
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