汽车覆盖件冲压工艺常见缺陷

汽车覆盖件冲压工艺常见缺陷 及对策模具1001-44

曲面形状的覆盖件焊接而成，覆盖件表面质量的好 坏将直接影响车身质量。因此对覆盖件的尺寸精度 和表面质量有较高要求。车身覆盖件要求表面平 滑、棱线清晰，不允许有皱纹、划伤、拉毛等表面缺 陷，同时必须具有足够的刚性和尺寸稳定性。 l 覆盖件常见质量缺陷及其分析 在覆盖件的冲压生产过程中经常发生表面质量 缺陷，其实质是覆盖件外表面的表面粗糙度、曲面形 状及尺寸精度不良的反映。

1.1 暗坑暗坑是覆盖件上连续凸出的曲面在局部发生的 轻微凹陷或凸起。由于这种缺陷直接目视观察很难 发现，须车身油漆后经光线照射才能表现出来，所 以称为暗坑。 产生原因：板料在成形过程中，其变形由弹性变 形和塑性变形组成。当外力撤消后，弹性变形受已 生。 形成的塑性变形的限制，不能完全恢复，便在冲压件 中形成了残余应力，而冲压件的形状和尺寸正是板 料弹性变形和塑性变形的综合体现。弯曲的弹性变 形则造成制件在该处曲率半径的变化，形成了暗坑。

1.2波浪波浪是极轻微的皱纹，类似于一定区域内连续 出现的暗坑，主要产生于零件边缘附近，如翼子板的 轮罩上方、车门的翻边线附近。 产生原因：板料在成形过程中，法兰面部分在切 向压应力的作用下，因失稳而发生起皱的板料，通过 凸模与凹模之间的间隙而保留到冲压件的表面，形 成了表面波浪。另外，在翻边过程中由于材料的弯 曲变形，弯曲部分的外侧受拉应力，内侧受压应力， 由于这些应力的力矩作用，在卸载后产生的轻微翘 曲变形也反映为表面波浪。 波浪的产生受产品形状、材料性能、模具结构等 因素的影响。特别是拉延时压边圈设计和模具间隙 不合理等因素会直接导致波浪的产生。

1.3棱线不清晰棱线不清晰主要是因为模具形状、尺寸精度差，模具未压到底，工件定位不 准确等原因造成，而拉毛 主要是因为凹模圆角处状态不好以及润滑不良或模 具硬度不够等原因造成…。

1.4回弹产生回弹的主要原因是因工艺方法不当和模具 结构不合理引起零件变形区的材料塑性变形不足。

克服回弹，可通过采用合理的工艺方法来改善板材 在成形过程中的应力状态，还可通过选用合理的回 弹角、回弹半径、模具间隙等模具工艺参数解决。

1.5 刚度不足车身覆盖件有一定刚度要求，若刚度不足，汽车 在行驶过程中就会产生共振现象，造成很大噪音，并 会使覆盖件过早损坏。在覆盖件形状、结构尺寸都 不变的情况下，汽车覆盖件在冲压成形过程中的塑 性变形越大，其刚性越

好。一般情况，汽车覆盖件毛 坯的塑性变形应大于2%。 克服刚度不足的主要对策有：在产品设计时，应 设计有美感的装饰条、装饰筋等；在拉伸件设计时. 适当增加拉伸件的深度，或采用工艺补充，使拉伸件 深度增加；在模具设计时，运用拉伸筋、拉伸槛等；冲 压加工时.增加压边力等。这些措施都有利于增加 毛坯的塑性变形，提高冲压件的刚性_2 J。

1.6起皱拉伸件产生凸缘起皱和侧壁起皱主要是由于拉 伸时板料受压缩变形而引起的，通常采用提高板内 径向拉应力来消除皱纹，可通过增加拉伸筋、减小凹 模圆角半径、调整压料面的间隙和拉伸间隙来增大 压边力，避免起皱的发生。 日本薄钢板成形技术研究会对汽车覆盖件拉延 成型中的起皱现象进行了分类。该分类法把汽车覆 盖件拉延成形中的起皱分为4类，即法兰起皱、凹模 口圆角处起皱、侧壁起皱和凸模底部起皱等。根据 生产实践中零件皱纹发生的部位及其产生的力学原 因，还可将起皱按部位分为法兰起皱、悬空侧壁起皱 和凸模底部起皱；按应力原因则可分为压应力起皱、 剪应力起皱和不均匀拉应力起皱_3 J。

1.7破裂对有内部局部成形的冲压件，由于变形为双向 伸长变形，若外部材料不能向内部补充，塑性变形量 过大时就会产生破裂。其根本原因在于拉伸变形力 大于侧壁开裂处材料的实际有效抗拉强度。 克服破裂的调整方法如下：

(1)克服边缘破裂的方法：改善坯料边缘状态， 利用冲裁的方法下料制坯，从而保证坯料边缘断面 的质量；对于内凹翻边坯料尺寸的确定，采用适当加 大材料尺寸等方法。毛坯尺寸太大或形状不当，板 料质量以及冲压时润滑不好也会使零件拉裂，对此 应改变毛坯尺寸或形状，调整冲压工艺。 (2)克服剪切破裂的方法：将凸、凹模间隙调整 均匀，适当加大凸、凹模圆角，增加拉深工序或整形 工序，控制各处材料进入凹模的阻力尽量挡于均匀 一致。 (3)克服胀形破裂的方法：减小变形程度，扩大 变形范围；在连接部位开工艺切口或工艺孑L减小径 向拉应力；采用多道成形工序。 (4)克服拉伸破裂的方法：减小凸缘变形区的 变形阻力；加大凸、凹模圆角半径；调整凸模与凹模 的相对位置。增加拉深工序数，增加整形工序；适当 调整压边力。在不影响使用功能的情况下，适当减 小局部成形深度，增大转角，在允许的情况下，增加 工艺切口或工艺孔，以增加局部形状内部材料的流 动，减小变形区的塑性变形量等[4 J。

另外，拉伸温度和润滑状态对成形质量也有影 响。如果温度较低，板料成形性

能较差，不利于拉出 理想的拉伸件。在拉伸过程中，金属材料与模具的 表面直接接触，相互作用力很大，使材料在凹模表面 滑动时产生根大的摩擦力，增加了拉伸所需的压力 和材料内的拉应力，这也是工件破裂的原因之一。 造成零件开裂的原因很多，在调整时应仔细检 查开裂状况、产生的部位，确定产生开裂的拉伸行程 位置，根据具体情况分析判断产生开裂的原因，从而 制定出解决开裂的具体方案。

1.8压痕、麻点、磕碰、划伤压痕、麻点、磕碰、划伤是车身覆盖件中最易发 生的表面质量缺陷。压痕、麻点是因为模具表面有 缺陷以及模具的压料面或毛坯表面不清洁，存在沙 土颗粒或其他异物，在冲压过程中形成覆盖件表面 的非正常痕迹，经油石打磨表面后反映出亮点、亮痕 等；磕碰、划伤的产生则可能发生在从钢板下料到焊 接装配的每一个环节，特别是容易发生在这些环节 的人工操作过程中。从概率上讲，工艺流程中零件 周转次数越多发生磕碰划伤的机会就越多。 另外，覆盖件材料的选用对覆盖件的质量也起 着重要作用

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