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　　一、沖裁件的常見缺陷及原因分析

　　二、彎曲件的常見缺陷及原因分析

　　三、大型曲面拉深件的常見缺陷及原因分析

　　一、沖裁件的常見缺陷及原因分析

　　沖裁是利用模具使板料分離的沖壓工序。

　　沖裁件常見缺陷有：毛刺、制件表面翹曲、尺寸超差。

　　毛刺

　　在板料沖裁中，產(chǎn)生不同程度的毛刺，一般來講是很難避免的，但是提高制件的工藝性,改善沖壓條件，就能減小毛刺。

　　產(chǎn)生毛刺的原因主要有以下幾方面：

　　1.1 間隙

　　沖裁間隙過大、過小或不均勻均可產(chǎn)生毛刺。影響間隙過大、過小或不均勻的有如下因素：

　　a 模具制造誤差-沖模零件加工不符合圖紙、底板平行度不好等;

　　b 模具裝配誤差-導(dǎo)向部分間隙大、凸凹模裝配不同心等;

　　c 壓力機(jī)精度差—如壓力機(jī)導(dǎo)軌間隙過大，滑塊底面與工作臺(tái)表面的平行度不好，或是滑塊行程與壓力機(jī)臺(tái)面的垂直度不好，工作臺(tái)剛性差，在沖裁時(shí)產(chǎn)生撓度，均能引起間隙的變化;

　　d 安裝誤差—如沖模上下底板表面在安裝時(shí)未擦干凈或?qū)Υ笮蜎_模上模的緊固方法不當(dāng)，沖模上下模安裝不同心(尤其是無導(dǎo)柱模)而引起工作部分傾斜;

　　e 沖模結(jié)構(gòu)不合理-沖模及工作部分剛度不夠，沖裁力不平衡等;

　　f 鋼板的瓢曲度大-鋼板不平(材料不平)。

　　1.2 刀口鈍

　　刃口磨損變鈍或啃傷均能產(chǎn)生毛刺。影響刃口變鈍的因素有：

　　a 模具凸、凹模的材質(zhì)及其表面處理狀態(tài)不良，耐磨性差;

　　b 沖模結(jié)構(gòu)不良，剛性差，造成啃傷;

　　c 操作時(shí)不及時(shí)潤滑，磨損快;

　　d 沒有及時(shí)磨鋒刃口。

　　1.3 沖裁狀態(tài)不當(dāng)

　　如：1.毛坯(包括中間制件)與凸?；虬寄＝佑|不好;

　　2.在定位相對(duì)高度不當(dāng)?shù)男捱厸_孔時(shí)，也會(huì)由于制件高度低于定位相對(duì)高度，在沖裁過程中制件形狀與刃口形狀不服帖而產(chǎn)生毛刺。

　　1.4 模具結(jié)構(gòu)不當(dāng)

　　1.5 材料不符工藝規(guī)定

　　材料厚度嚴(yán)重超差或用錯(cuò)料(如鋼號(hào)不對(duì))引起相對(duì)間隙不合理而使制件產(chǎn)生毛刺。

　　1.6 制件的工藝性差-形狀復(fù)雜有凸出或凹入的尖角均易因磨損過快而產(chǎn)生毛刺。

　　小結(jié)：

　　毛刺的產(chǎn)生，不僅使沖裁以后的變形工序由于產(chǎn)生應(yīng)力集中而容易開裂，同時(shí)也給后續(xù)工序毛坯的分層帶來困難。大的毛刺易把手劃傷;焊接時(shí)兩張鋼板接合不好，易焊穿，焊不牢;鉚接時(shí)則易產(chǎn)生鉚接間隙或引起鉚裂。

　　因此，出現(xiàn)允許范圍以外的毛刺是極其有害的。對(duì)已產(chǎn)生的毛刺可用銼削、滾光、電解、化學(xué)處理等方法消除。

　　2、制件翹曲不平

　　材料在與凸模、凹模接觸的瞬間首先要拉伸彎曲，然后剪斷、撕裂。由于拉深、彎曲、橫向擠壓各種力的作用,使制件展料出現(xiàn)波浪形狀,制件因而產(chǎn)生翹曲。

　　制件翹曲產(chǎn)生的原因有以下幾個(gè)方面:

　　2.1 沖裁間隙大

　　間隙過大,則在沖裁過程中,制件的拉伸、彎曲力大，易產(chǎn)生翹曲。改善的辦法可在沖裁時(shí)用凸模和壓料板緊緊地壓住，以及保持鋒利的刃口，都能受到良好的效果。

　　2.2 凹模洞口有反錐

　　制件在通過尺寸小的部位時(shí)，外周就要向中心壓縮，從而產(chǎn)生彎曲。

　　2.3 制件結(jié)構(gòu)形狀產(chǎn)生的翹曲

　　制件形狀復(fù)雜時(shí)，制件周圍的剪切力就不均勻，因此產(chǎn)生了由周圍向中心的力，使制件出現(xiàn)翹曲。解決的辦法就是增大壓料力。

　　2.4 材料內(nèi)部應(yīng)力產(chǎn)生的翹曲

　　材料在軋制卷繞時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力，在沖裁后移到表面，制件將出現(xiàn)翹曲。解決的方法時(shí)開卷時(shí)通過矯平機(jī)矯平。

　　2.5 由于油、空氣和接觸不良產(chǎn)生的翹曲

　　在沖模和制件、制件和制件之間有油、空氣等壓迫制件時(shí)，制件將產(chǎn)生翹曲，特別是薄料、軟材料更易產(chǎn)生。但如均勻的涂油、設(shè)置排氣孔，可以消除翹曲現(xiàn)象。制件和沖模之間表面有雜物也易使制件產(chǎn)生翹曲。

　　沖裁時(shí)接觸面不良也會(huì)產(chǎn)生翹曲。

　　3、尺寸精度超差

　　3.1 模具刃口尺寸制造超差

　　3.2 沖裁過程中的回彈、上道工序的制件形狀與下道工序模具工作部分的支承面形狀不一致，使制件在沖裁過程中發(fā)生變形，沖裁完畢后產(chǎn)生彈性回復(fù)，因而影響尺寸精度。

　　3.3 板形不好。原材料不好

　　3.4 多工序的制件由于上道工序調(diào)整不當(dāng)或圓角磨損，破壞了變形時(shí)體積均等的原則，引起了沖裁后尺寸的變化。

　　3.5 由于操作時(shí)定位不好，或者定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)得不好，沖裁過程中毛坯發(fā)生了竄動(dòng)。或者由于剪切件的缺陷(棱形度、缺邊等)而引起定位的不準(zhǔn)，均能引起尺寸超差。

　　3.6 沖裁順序不對(duì)。

　　二、彎曲件的常見缺陷及原因分析

　　彎曲件常見缺陷有：形狀與尺寸不符、彎裂、表面擦傷、撓度和扭曲等。

　　1、形狀與尺寸不符

　　主要原因是會(huì)彈和定位不當(dāng)所致。解決的辦法除采取措施以減少回彈外，提高毛坯定位的可靠性也是很重要的，通常采用以下兩種措施;

　　1.1壓緊毛坯

　　采用氣墊、橡皮或彈簧產(chǎn)生壓緊力，在彎曲開始前就把板料壓緊。為達(dá)到此目的，壓料板或壓料桿的頂出高度應(yīng)做得比凹模平面稍高一些。

　　1.2可靠的定位方法

　　毛坯的定位形式主要有以外形為基準(zhǔn)和以孔為基準(zhǔn)兩種。外形定位操作方便，但定位準(zhǔn)確性較差?？锥ㄎ环绞讲僮鞑淮蠓奖悖褂梅秶^窄，但定位準(zhǔn)確可靠。在特定的條件下，有時(shí)用外形初定位，大致使毛坯控制在一定范圍內(nèi)，最后以孔位最后定位，吸取兩者的優(yōu)點(diǎn)，使之定位即準(zhǔn)確又操作方便。

　　2.彎曲裂紋

　　影響裂紋產(chǎn)生的因素是多方面的，主要有以下幾個(gè)方面：

　　2.1 材料塑性差

　　2.2 彎曲線與板料軋紋方向夾角不符合規(guī)定

　　排樣時(shí)，單向V形彎曲時(shí)，彎曲線應(yīng)垂直于軋紋方向;雙向彎曲時(shí)，彎曲線與軋紋方向最好成45度。

　　2.3 彎曲半徑過小。

　　2.4 毛坯剪切和沖裁斷面質(zhì)量差——毛刺、裂紋。

　　2.5 凸凹模圓角半徑磨損或間隙過小——進(jìn)料阻力增大。

　　2.6 潤滑不夠——摩擦力較大

　　2.7 料厚尺寸嚴(yán)重超差——進(jìn)料困難

　　2.8 酸洗質(zhì)量差

　　3、表面擦(拉)傷

　　表面擦傷的主要原因是：

　　1.模具工作部分選材不當(dāng)，熱處理硬度低，

　　2.凹模圓角磨損、光潔度差，

　　3.彎曲毛坯表面質(zhì)量差(有銹、結(jié)疤等)，

　　4.材料厚度超差，

　　5.工藝方案選擇不合理，

　　6.缺少潤滑等。

　　4、撓度和扭曲

　　三、大型曲面拉深件的常見缺陷及原因分析

　　1、大型曲面制件的拉深特點(diǎn)

　　1.1 變形特點(diǎn)

　　大型曲面制件的變形特點(diǎn)是：周邊為拉深，內(nèi)部則有脹形成分。表面形狀是靠壓料面外部材料來補(bǔ)充，而內(nèi)部則靠材料延伸來滿足脹形的要求。同時(shí)由于拉深深度不一，形狀復(fù)雜，變形部分周邊分布不均。因此，控制材料的流向及流速極為重要。大型曲面制件的局部既易起皺，又易開裂。

　　1.2要有足夠穩(wěn)定的壓邊力

　　大型曲面制件不僅要求一定的拉深力，而且要求在其拉深過程中具有足夠的穩(wěn)定的壓邊力。此類制件往往是輪廓尺寸較大，深度較深的空間曲面，所以需用變形力和壓邊力都較大。在普通帶氣墊的單動(dòng)壓力機(jī)上，壓邊力只有名義噸位的1/6左右，而且壓邊力也不穩(wěn)定，難以滿足此類制件的工藝要求，因此

　　在大量生產(chǎn)中，此類制件的拉深均在雙動(dòng)壓力機(jī)上進(jìn)行。雙動(dòng)壓力機(jī)具有拉深和壓邊的兩個(gè)滑塊，即內(nèi)滑塊和外滑塊，壓邊力可達(dá)到總拉深力的40%-50%以上，能滿足制件周邊變形分布不均的要求，且壓邊力穩(wěn)定，易得到剛度較好的拉深件。

　　1.3拉深件必須有足夠的剛度

　　此類制件大多是作為機(jī)械的外殼，要求有足夠的剛度(使用中不會(huì)發(fā)生顫抖和噪音)和尺寸穩(wěn)定性(保證焊接、裝配質(zhì)量)。這就要求在拉深過程中使材料各部位受到均勻的拉應(yīng)力(最理想的是雙向拉應(yīng)力狀態(tài))，且使拉應(yīng)力超過屈服極限，而低于強(qiáng)度極限，使制件的彈性回復(fù)減少到最低限度，使形狀不致于產(chǎn)生畸變，同時(shí)也不致于破裂。

　　2、常見缺陷及原因分析

　　大型曲面拉深件常見的缺陷有：裂紋和破裂、皺紋和折紋、棱線不清、剛度差、表面劃痕、表面粗糙和滑移線等。

　　2.1裂紋和破裂

　　裂紋和破裂產(chǎn)生的原因主要是由于局部毛坯受到的拉應(yīng)力超過了強(qiáng)度極限所致。具體影響的原因有：

　　2.1.1材料的沖壓性能不符合工藝要求。

　　2.1.2板料厚度超差-當(dāng)板料厚度超過上偏差時(shí)，局部間隙小的區(qū)域進(jìn)料時(shí)卡死，沖壓變形困難，材料不易通過該處凹模內(nèi)而被拉斷。當(dāng)板料厚度超過下偏差時(shí)，材料變薄了，橫剖面單位面積上的壓應(yīng)力增大，或者由于材料變薄，阻力減小，流入凹模內(nèi)的板料過多而先形成皺紋，這時(shí)，材料不易流動(dòng)而被拉裂。

　　2.1.3材料表面質(zhì)量差-劃痕引起應(yīng)力集中、銹蝕增大后阻力。

　　2.1.4壓料面的進(jìn)料阻力過大-毛坯外形大、壓料筋槽間隙小、凹模圓角半徑過小、外滑塊調(diào)的過深、拉深筋過高、壓料面和凹模圓角半徑光潔度差。

　　2.1.5局部拉深量太大，拉深變形超過了材料變形極限。

　　2.1.6在操作中，把毛坯放偏，造成一邊壓料過大，一邊壓料過小。過大的一邊則進(jìn)料困難，造成開裂;過小的一邊，進(jìn)料過多，易起皺，皺后進(jìn)料困難，引起破裂。

　　2.1.7不按工藝規(guī)定涂潤滑劑，后阻力增大，造成進(jìn)料困難而開裂。

　　2.1.8沖模安裝不當(dāng)或壓力機(jī)精度差，引起間隙偏斜，造成進(jìn)料阻力不均。

　　2.2皺紋和折紋

　　皺紋產(chǎn)生的原因主要因?yàn)榫植棵魇軌阂鹗Х€(wěn)和材料流向不均引起局部材料堆積而產(chǎn)生皺紋。具體有下面幾個(gè)方面：

　　2.2.1制件的沖壓工藝性差，沖壓方向和壓料面形狀確定不當(dāng)，很難控制材料的流動(dòng)速度，引起皺紋。

　　2.2.2壓料面的進(jìn)料阻力太小，進(jìn)料過多而起皺。這時(shí)可調(diào)節(jié)外滑塊壓力或改變拉深毛坯局部形狀，增加壓料面積來消除，或局部增加拉深筋來增大進(jìn)料阻力。

　　2.2.3壓料面接觸不好，嚴(yán)重時(shí)形成里松外緊。材料通過外緊區(qū)域后壓料圈就失去壓料作用，造成進(jìn)料過多，產(chǎn)生皺紋。這時(shí)要重新研磨壓料面，保證全面接觸，允許稍有里緊外松。

　　2.2.4涂油潤滑過多。

　　2.2.5外滑塊調(diào)整不當(dāng)，造成傾斜，使各處壓料面壓力不均，松的地方易起皺。

　　2.3棱線不清

　　制件從外表觀察，要求棱線清晰。如果壓力機(jī)的壓力不夠，則在拉深成形中，在材料變形過程終止時(shí)，得不到足夠墩死的壓力，則棱線不清。另外，沖模的導(dǎo)向不好，工作部分間隙不均勻，或凸模及凹模安裝不正確(傾斜)，壓機(jī)的平行度不好也能引起棱線不清。

　　2.4剛性差

　　形成剛性差的主要原因除制件工藝性不好外，主要的則是壓料面的進(jìn)料阻力太小，材料塑性變形不夠引起的。此時(shí)可考慮增加拉深筋或?qū)A式拉深筋改為坎式拉深筋，以增大進(jìn)料阻力。這也是單動(dòng)壓力機(jī)拉深出來的制件的剛度比雙動(dòng)壓力機(jī)拉深出來的制件差的原因。

　　2.5表面劃痕(拉傷)

　　表面劃痕通常有如下原因造成：凹模圓角部分光潔度不夠，這樣在拉深過程中材料被劃傷，并有可能使材料粘附在凹模上，而形成劃痕;由于臟物落入凹模中或拉深油不干凈，也會(huì)劃傷制件表面;如果壓料面是由鑲塊組成的，則由于鑲塊結(jié)合不好，也會(huì)造成劃痕;由于工藝補(bǔ)充部分過小，通過凹模口的劃痕沒有被切去。

　　2.6表面粗糙和滑移線

　　表面粗糙的缺陷是材料本身晶粒度過大引起的。