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您當(dāng)前的位置是：五金沖壓件 >> 行業(yè)動態(tài)沖壓覆蓋件加工過程中需要注意的一些事項(xiàng)
發(fā)布時間：2019-05-25 10:18:58
沖壓覆蓋件屬于沖壓加工中比較復(fù)雜一類產(chǎn)品，在加工過程中需要注意的事項(xiàng)相對于一般沖壓件也比較多，總體來說沖壓覆蓋件加工過程中需要注意的一些事項(xiàng)主要有以下幾個方面：
(1)拉深毛坯不能有過大的毛刺
拉深用的平板毛坯一般是采用落料工序準(zhǔn)備的，但拉深毛坯一般不能宥過大的毛刺，因?yàn)槊倘籼?，對拉深形成較大的拉深阻力，導(dǎo)致鋼板流動不均勻，毛刺大的一側(cè)，鋼板流動阻力大，進(jìn)料少，拉深制件的高度較小，將產(chǎn)生制件拉斜、拉偏現(xiàn)象。
(2)大型汽車覆蓋件不希望經(jīng)過多次拉深
大型汽車覆蓋件是指汽車車身部位的大型拉深件，這類零件形狀復(fù)雜、表面要求高，輪廓尺寸大，而且一般要經(jīng)過落料、拉深、修邊、翻邊、沖孔等幾道沖壓成形工序制成。其中，拉深成形是制造這類零件的關(guān)鍵，它直接影響產(chǎn)品質(zhì)量、鋼板利用率、生產(chǎn)效率和制造成本。大型覆蓋件的拉深變形非常復(fù)雜，各處應(yīng)力很不均勻，它的拉深和壓肋一般是一次成形出來的，以防止鋼板因多次變形而使表面有痕跡，影響制件的外觀。只有像油底殼這類特難成形的拉深件才用兩次拉深。
(3)覆蓋件拉深方向不應(yīng)有凸模接觸不到的死角
大型拉深件拉深工藝設(shè)計(jì)時要很好地選擇沖壓方向，盡量保證凸模均勻接觸毛坯以避免毛坯竄動，凸模表面同時接觸毛坯的點(diǎn)要多而分散，布置均勻，當(dāng)凸模與毛坯為點(diǎn)接觸時，應(yīng)適當(dāng)?shù)卦龃蠼佑|面積，防止鋼板應(yīng)力集中，造成局部變薄或破裂；盡可能減小拉深深度，而且使拉深深度均勻；盡量使壓料面在平面上，以方便沖壓模具制造；盡可能保證凸模能將工件需拉深的部位在一次拉深中完成，不應(yīng)有凸模接觸不到的死角。
(4)晶粒粗大的鋼板不便于拉深成形
晶粒大小及其均勻度對鋼板的塑性和拉深件的質(zhì)量有很大影響。均勻而細(xì)小的晶粒組織既有較好的塑性便于拉深成形，而且沖壓件的表面質(zhì)量也美觀。晶粒粗大雖然易于變形，但容易使工件表面產(chǎn)生麻點(diǎn)與橘皮紋。實(shí)踐證明，具有良好拉深性能的鋼板，其晶粒度級別應(yīng)為6—7級，并要求晶粒度大小均勻。
(5)外覆蓋件上不容許有水紋樣的滑移帶
用于外覆蓋件成形的深拉深鋼板（尤其是沸騰鋼），由于時效作用，在鋼板機(jī)械性能試驗(yàn)的拉伸圖上有屈服平臺，即當(dāng)拉伸變形達(dá)到屈服點(diǎn)后有相當(dāng)長一段變形量內(nèi)，鋼板的變形抗力維持不變，甚至略有下降，而變形仍在進(jìn)行。這種現(xiàn)象使得拉深后的零件表面出現(xiàn)像水波紋的局部凹痕（稱為滑移帶），它有損工件的外觀，這對表面要求很高的車身外覆蓋件是不允許的。為了消除滑移帶，除了從鋼材冶煉中設(shè)法解決外，還可在拉深前，將鋼板用0.5%~3%的壓下量冷軋一下，以消除屈服平臺。經(jīng)冷軋后的鋼板應(yīng)立即進(jìn)行拉深成形，否則，放置時間一長，又會因時效作用重新出現(xiàn)屈服平臺。
(6)覆蓋件上的局部凹窩不宜太深
覆蓋件上常常有局部加強(qiáng)肋、凹窩等，這些局部形狀的成形，大多是在得不到外部金屬補(bǔ)充的狀態(tài)下，完全依靠該部位自身鋼板的延伸和變薄達(dá)到的，為局部的脹形變形。此類形狀往往要求圓角小，壓窩又較深，所以有時由于鋼板局部變薄嚴(yán)重，會產(chǎn)生橘皮紋表面，甚至出現(xiàn)裂紋而使工件報(bào)廢。產(chǎn)生裂紋的原因，是由于局部變形程度超過了鋼板允許的延伸率，故應(yīng)校核實(shí)際變形是否超出成形極限值。另外，還應(yīng)根據(jù)局部成形的不同形狀，使其滿足要求。若零件形狀不滿足這些條件，可通過加大沖壓模具圓角半徑或增加成形次數(shù)或預(yù)加工藝切口等方法，改善該部位的鋼板流動和補(bǔ)充條件。
(7)壓料面不能為由下向上傾斜的壓料面
在覆蓋件拉深中，壓料面的位置選擇非常重要，它影響壓料的可靠性。壓料面有兩種情況：一種是由工件本體部分所組成，另一種是由工藝補(bǔ)充部分所組成。這兩種壓料面的區(qū)別在于：前者作為工件本體部分保留下來，后者在以后的修邊工序要被切掉。因此，制定壓料面的一個重要原則是壓料面最好是水平的，相對于水平面由上向下傾斜的壓料面，只要傾角小于45度，也是允許的。如果壓料面由下向上傾斜太大，就不合理，因?yàn)檫@樣會使拉深過程中金屬的流動很困難，容易出現(xiàn)拉破缺陷，后續(xù)的修邊也難實(shí)現(xiàn)。
(8)不宜采用大臺階形底部成形
覆蓋件大多數(shù)都是由復(fù)雜的曲面組成的。它的底部形狀大致有四種類型：①平的和基本平的，典型零件如里門板和外門板；②外凸的，典型零件如頂蓋和翼子板；③大臺階的，典型零件為油底殼；④內(nèi)凹的，典型零件如前圍外板；這四種類型的零件，以平緩?fù)馔沟模ㄈ珥斏w）對拉深較為有利，大臺階平底的（如油底殼）拉深最困難。
(9)拉延肋不能布置于圓角處
在復(fù)雜的覆蓋件拉深成形中，為了保證工件的成形質(zhì)量，不出廢品，常需在沖壓模具上設(shè)置拉深肋。拉深肋的作用主要有以下三點(diǎn)：第一是增加進(jìn)料阻力，使拉深件表面承受足夠的拉張應(yīng)力，提高拉深件的剛性，避免成形不足引起的回彈；第二是調(diào)節(jié)鋼板的流動情況，使拉深過程中鋼板的變形盡可能均勻，防止“鋼板多剮皺，少則裂”的現(xiàn)象；第三，擴(kuò)大壓邊力的調(diào)節(jié)范圍。在雙動壓力機(jī)上，壓邊圈固定在外滑塊上，調(diào)節(jié)外滑塊四個角的高低，只能粗略地調(diào)節(jié)壓邊力，并不能完全控制各處的進(jìn)料量正好滿足工件成形的要求，因此還需靠壓邊圈和拉深肋一起來調(diào)節(jié)各處的壓邊力。拉深肋的剖面形狀一般是半圓形的，它常做在壓邊圈上，而在凹模上做出相應(yīng)的拉深肋的凹槽，這樣便于鋼板定位。拉深肋的數(shù)目及位置必須根據(jù)零件外形、起伏特點(diǎn)和成形深度等設(shè)定。一般在拉深深度火的直線部位，鋼板流動快，鹿設(shè)置1-3條拉深肋，而在拉深深度大的圓弧部位，不設(shè)置拉深肋，在拉深深度相差大時，在深的部位不設(shè)拉深肋，在淺的地方須設(shè)置拉深肋。
(10)不能忽視工藝補(bǔ)充面的設(shè)計(jì)
為彌補(bǔ)工件在沖壓工藝的缺陷，在工件本體部分之外，另外增添必要的鋼板，稱為工藝補(bǔ)充面。在大型汽車覆蓋件拉深工藝設(shè)計(jì)時，不能忽視工藝補(bǔ)充面的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)工藝補(bǔ)充面時，應(yīng)考慮以下三個方面的要求：1)拉深時的進(jìn)料條件；2)壓邊面的形狀和位置；3)修邊工序的要求。
(11)不能忽視工藝切口的設(shè)計(jì)
當(dāng)覆蓋件的中間部位有深度較大的局部突起或鼓包時，在一次拉深成形中，往往由于不能從毛坯的外部得到鋼板的補(bǔ)充，而導(dǎo)致覆蓋件局部破裂。這時，從沖壓工藝考慮，可以在變形區(qū)的適當(dāng)部位沖出工藝切口或工藝孔，使容易破裂的區(qū)域從變形區(qū)內(nèi)部得到鋼板的補(bǔ)充。例如，在內(nèi)、外門板的玻璃窗部位，設(shè)置工藝切口，以避免角部破裂，成形后，切口破裂的部位在后續(xù)修邊工序切去，因此不會影響制件外觀及使用。
(12)選擇拉深鋼板時不能忽視成形裕度
大型覆蓋件在沖壓成形時，主要的質(zhì)量問題是破裂。對于破裂問題，目前國內(nèi)外都采用實(shí)驗(yàn)成形極限圖法，通過比較沖壓件上哪些部位的變形較大或接近其成形極限，即通過成形裕度——危險(xiǎn)部位的變形程度與破壞時的變形程度之間的差值，來合理選擇拉深鋼板，確定合理的沖壓模具工藝參數(shù)以及毛坯形狀和尺寸。變形裕度越小，危險(xiǎn)部位破裂的町能性越大，為使汽車覆蓋件的沖廢率小于1%，一般變形裕度的數(shù)值應(yīng)大于10%。
(1)拉深毛坯不能有過大的毛刺
拉深用的平板毛坯一般是采用落料工序準(zhǔn)備的，但拉深毛坯一般不能宥過大的毛刺，因?yàn)槊倘籼?，對拉深形成較大的拉深阻力，導(dǎo)致鋼板流動不均勻，毛刺大的一側(cè)，鋼板流動阻力大，進(jìn)料少，拉深制件的高度較小，將產(chǎn)生制件拉斜、拉偏現(xiàn)象。
(2)大型汽車覆蓋件不希望經(jīng)過多次拉深
大型汽車覆蓋件是指汽車車身部位的大型拉深件，這類零件形狀復(fù)雜、表面要求高，輪廓尺寸大，而且一般要經(jīng)過落料、拉深、修邊、翻邊、沖孔等幾道沖壓成形工序制成。其中，拉深成形是制造這類零件的關(guān)鍵，它直接影響產(chǎn)品質(zhì)量、鋼板利用率、生產(chǎn)效率和制造成本。大型覆蓋件的拉深變形非常復(fù)雜，各處應(yīng)力很不均勻，它的拉深和壓肋一般是一次成形出來的，以防止鋼板因多次變形而使表面有痕跡，影響制件的外觀。只有像油底殼這類特難成形的拉深件才用兩次拉深。
(3)覆蓋件拉深方向不應(yīng)有凸模接觸不到的死角
大型拉深件拉深工藝設(shè)計(jì)時要很好地選擇沖壓方向，盡量保證凸模均勻接觸毛坯以避免毛坯竄動，凸模表面同時接觸毛坯的點(diǎn)要多而分散，布置均勻，當(dāng)凸模與毛坯為點(diǎn)接觸時，應(yīng)適當(dāng)?shù)卦龃蠼佑|面積，防止鋼板應(yīng)力集中，造成局部變薄或破裂；盡可能減小拉深深度，而且使拉深深度均勻；盡量使壓料面在平面上，以方便沖壓模具制造；盡可能保證凸模能將工件需拉深的部位在一次拉深中完成，不應(yīng)有凸模接觸不到的死角。
(4)晶粒粗大的鋼板不便于拉深成形
晶粒大小及其均勻度對鋼板的塑性和拉深件的質(zhì)量有很大影響。均勻而細(xì)小的晶粒組織既有較好的塑性便于拉深成形，而且沖壓件的表面質(zhì)量也美觀。晶粒粗大雖然易于變形，但容易使工件表面產(chǎn)生麻點(diǎn)與橘皮紋。實(shí)踐證明，具有良好拉深性能的鋼板，其晶粒度級別應(yīng)為6—7級，并要求晶粒度大小均勻。
(5)外覆蓋件上不容許有水紋樣的滑移帶
用于外覆蓋件成形的深拉深鋼板（尤其是沸騰鋼），由于時效作用，在鋼板機(jī)械性能試驗(yàn)的拉伸圖上有屈服平臺，即當(dāng)拉伸變形達(dá)到屈服點(diǎn)后有相當(dāng)長一段變形量內(nèi)，鋼板的變形抗力維持不變，甚至略有下降，而變形仍在進(jìn)行。這種現(xiàn)象使得拉深后的零件表面出現(xiàn)像水波紋的局部凹痕（稱為滑移帶），它有損工件的外觀，這對表面要求很高的車身外覆蓋件是不允許的。為了消除滑移帶，除了從鋼材冶煉中設(shè)法解決外，還可在拉深前，將鋼板用0.5%~3%的壓下量冷軋一下，以消除屈服平臺。經(jīng)冷軋后的鋼板應(yīng)立即進(jìn)行拉深成形，否則，放置時間一長，又會因時效作用重新出現(xiàn)屈服平臺。
(6)覆蓋件上的局部凹窩不宜太深
覆蓋件上常常有局部加強(qiáng)肋、凹窩等，這些局部形狀的成形，大多是在得不到外部金屬補(bǔ)充的狀態(tài)下，完全依靠該部位自身鋼板的延伸和變薄達(dá)到的，為局部的脹形變形。此類形狀往往要求圓角小，壓窩又較深，所以有時由于鋼板局部變薄嚴(yán)重，會產(chǎn)生橘皮紋表面，甚至出現(xiàn)裂紋而使工件報(bào)廢。產(chǎn)生裂紋的原因，是由于局部變形程度超過了鋼板允許的延伸率，故應(yīng)校核實(shí)際變形是否超出成形極限值。另外，還應(yīng)根據(jù)局部成形的不同形狀，使其滿足要求。若零件形狀不滿足這些條件，可通過加大沖壓模具圓角半徑或增加成形次數(shù)或預(yù)加工藝切口等方法，改善該部位的鋼板流動和補(bǔ)充條件。
(7)壓料面不能為由下向上傾斜的壓料面
在覆蓋件拉深中，壓料面的位置選擇非常重要，它影響壓料的可靠性。壓料面有兩種情況：一種是由工件本體部分所組成，另一種是由工藝補(bǔ)充部分所組成。這兩種壓料面的區(qū)別在于：前者作為工件本體部分保留下來，后者在以后的修邊工序要被切掉。因此，制定壓料面的一個重要原則是壓料面最好是水平的，相對于水平面由上向下傾斜的壓料面，只要傾角小于45度，也是允許的。如果壓料面由下向上傾斜太大，就不合理，因?yàn)檫@樣會使拉深過程中金屬的流動很困難，容易出現(xiàn)拉破缺陷，后續(xù)的修邊也難實(shí)現(xiàn)。
(8)不宜采用大臺階形底部成形
覆蓋件大多數(shù)都是由復(fù)雜的曲面組成的。它的底部形狀大致有四種類型：①平的和基本平的，典型零件如里門板和外門板；②外凸的，典型零件如頂蓋和翼子板；③大臺階的，典型零件為油底殼；④內(nèi)凹的，典型零件如前圍外板；這四種類型的零件，以平緩?fù)馔沟模ㄈ珥斏w）對拉深較為有利，大臺階平底的（如油底殼）拉深最困難。
(9)拉延肋不能布置于圓角處
在復(fù)雜的覆蓋件拉深成形中，為了保證工件的成形質(zhì)量，不出廢品，常需在沖壓模具上設(shè)置拉深肋。拉深肋的作用主要有以下三點(diǎn)：第一是增加進(jìn)料阻力，使拉深件表面承受足夠的拉張應(yīng)力，提高拉深件的剛性，避免成形不足引起的回彈；第二是調(diào)節(jié)鋼板的流動情況，使拉深過程中鋼板的變形盡可能均勻，防止“鋼板多剮皺，少則裂”的現(xiàn)象；第三，擴(kuò)大壓邊力的調(diào)節(jié)范圍。在雙動壓力機(jī)上，壓邊圈固定在外滑塊上，調(diào)節(jié)外滑塊四個角的高低，只能粗略地調(diào)節(jié)壓邊力，并不能完全控制各處的進(jìn)料量正好滿足工件成形的要求，因此還需靠壓邊圈和拉深肋一起來調(diào)節(jié)各處的壓邊力。拉深肋的剖面形狀一般是半圓形的，它常做在壓邊圈上，而在凹模上做出相應(yīng)的拉深肋的凹槽，這樣便于鋼板定位。拉深肋的數(shù)目及位置必須根據(jù)零件外形、起伏特點(diǎn)和成形深度等設(shè)定。一般在拉深深度火的直線部位，鋼板流動快，鹿設(shè)置1-3條拉深肋，而在拉深深度大的圓弧部位，不設(shè)置拉深肋，在拉深深度相差大時，在深的部位不設(shè)拉深肋，在淺的地方須設(shè)置拉深肋。
(10)不能忽視工藝補(bǔ)充面的設(shè)計(jì)
為彌補(bǔ)工件在沖壓工藝的缺陷，在工件本體部分之外，另外增添必要的鋼板，稱為工藝補(bǔ)充面。在大型汽車覆蓋件拉深工藝設(shè)計(jì)時，不能忽視工藝補(bǔ)充面的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)工藝補(bǔ)充面時，應(yīng)考慮以下三個方面的要求：1)拉深時的進(jìn)料條件；2)壓邊面的形狀和位置；3)修邊工序的要求。
(11)不能忽視工藝切口的設(shè)計(jì)
當(dāng)覆蓋件的中間部位有深度較大的局部突起或鼓包時，在一次拉深成形中，往往由于不能從毛坯的外部得到鋼板的補(bǔ)充，而導(dǎo)致覆蓋件局部破裂。這時，從沖壓工藝考慮，可以在變形區(qū)的適當(dāng)部位沖出工藝切口或工藝孔，使容易破裂的區(qū)域從變形區(qū)內(nèi)部得到鋼板的補(bǔ)充。例如，在內(nèi)、外門板的玻璃窗部位，設(shè)置工藝切口，以避免角部破裂，成形后，切口破裂的部位在后續(xù)修邊工序切去，因此不會影響制件外觀及使用。
(12)選擇拉深鋼板時不能忽視成形裕度
大型覆蓋件在沖壓成形時，主要的質(zhì)量問題是破裂。對于破裂問題，目前國內(nèi)外都采用實(shí)驗(yàn)成形極限圖法，通過比較沖壓件上哪些部位的變形較大或接近其成形極限，即通過成形裕度——危險(xiǎn)部位的變形程度與破壞時的變形程度之間的差值，來合理選擇拉深鋼板，確定合理的沖壓模具工藝參數(shù)以及毛坯形狀和尺寸。變形裕度越小，危險(xiǎn)部位破裂的町能性越大，為使汽車覆蓋件的沖廢率小于1%，一般變形裕度的數(shù)值應(yīng)大于10%。
