谈汽车冲压件成形及其缺陷分析

马国礼/安徽江淮汽车集团股份有限公司

谈汽车冲压件成形及其缺陷分析

马国礼/安徽江淮汽车集团股份有限公司

冲压加工在国民经济各个领域应用范围相当广泛，关系我们生活的方方面面，在工业生产过程中，也得到普遍的运用。冷冲压是汽车制造过程的一个重要环节，外覆盖件作为车身外表面零件，表面不允许有皱纹、凹痕等缺陷，骨架件形状复杂，用于提高车身的刚性，并连接或固定内饰件及其它零件。针对冲压加工过程中出现的质量缺陷，需要针对不同情况，加以区别对待。同时，随着新工艺，新材料、新技术的出现，必将进一步提高冲压件质量。基于此，本文主要对汽车冲压件成形及其缺陷进行分析探讨。

汽车冲压件；成形；缺陷分析

1.前言

汽车冲压件的冲压包括了两部分，一部分是把材料从板料上面裁剪下来，需要保证用最少的材料可以冲压出汽车需要的冲压件，另一部分就是把材料进行冲压，制作出我们需要的汽车冲压件。在这个过程中需要采用不同的冲压工艺手段，每个过程都有其缺陷，在这里我们进行分析，提醒制作方在冲压时需要注意的地方和改进的方向。

2.冲压件成形的过程

汽车的冲压件是通过对板料进行切割并且利用模具对材料进行加压，拉伸等等各种过程将普通的材料进行塑形变形，最终形成具有一定的形状、尺寸和功能的汽车冲压件，这些冲压件在后期进行汽车的拼装最终成为汽车的零件，可以说它们在车的结构中占有很重要的比例。这些冲压件包括了汽车的外部结构零件和内部结构零件，外部结构零件因为拼成了车的外身，所以要求不仅仅是功能上要抗压能力强还要大气美观，不能有皱纹、凹凸的痕迹，不能有拼接处不平而凸起等等不足，内部零件要求非常精密，保证汽车的质量安全，这些都对汽车冲压件的成形提出了较高的要求。

3.冲压件质量缺陷

3.1 凸凹模间隙引起的冲裁断面质量缺陷

影响冲裁断面而引起质量缺陷的主要原因是冲裁间隙。在冲压件加工过程中，冲裁间隙主要是由材料厚度、材料材质、初冲截材料的供应状态、润滑方式等等因素影响。由于生产过程中，冲压件设计精度要求、生产条件不同，在实际加工时，无法确定一个统一的间隙值。冲裁间隙对冲压件冲裁断面的质量、模具使用状况、冲压精度、力能消耗等多个工艺参数有较大的影响，因此，需要我们根据冲压件毛刺大小、冲压断面残余应力大小、模具使用时间的长短，来确定一个最佳间隙值，作为生产的一个指导值，从而保证冲裁断面质量。

3.2 凸凹模质量缺陷引起的冲裁断面质量缺陷

在冲裁断面时，若其所用刃口磨损，往往导致冲裁断面周边有二次剪切出现，因为裂纹产生的滞后的原因，有较高且薄的毛刺产生。再者因为在使用过程中，局部刃口塌边的出现，使局部出现超差间隙，从而冲压件出现高度不均、毛刺根部R增大。而导到局部刃口塌边出现，往往是因为局部刃口磨损或者是刃口热处理效果不良所到，需要对刃口做修复处理后，再开始生产作业。当全锥度凹模研磨超差或凹模垂直度降低时，也都会导到冲裁断面出现质量问题，一般表现为斜度变大、出现塌角等。当凸凹模硬度过高或定心严重超差时，容易出现卷刃和引起凸凹模局部缺口，这些，都直接导致冲裁面凸凹形线条出现。凹模孔表面精度是否达到设计要求，避免因粗糙面的存在，导致冲压件质量缺陷。

3.3 其他质量缺陷引起的冲裁断面质量缺陷

这方面主要关注：凸凹模是否紧固，防止其出现松动导致冲裁出现塌角、毛刺等；润滑剂选用应按设计要求，同时不出现缺失；凸凹模保持干净，无异物附着或要切屑粘连；从而防止凸凹模发热膨胀卡死而损伤凸凹模；卸料板与凸模间隙正常，否则容易导致凸模回位时上拉使制件产生卷边。凸凹模定心是否超差、导向装置装配不好或松动等；在冲压件加工过程中，出现的质量问题的原因归纳起来主要有以下几点：（1）原材料质量低劣；（2）冲模的安装调整、使用不当；（3）操作者没有把条料正确的沿着定位送料或者没有保证条料按一定的间隙送料；（4）冲模在使用过程中，其自身工作零部件磨损、间隙变化等；（5）冲模在使用过程中，紧固件松动，冲模安装位置产生位移；（6）没有按操作规程进行操作或因操作者经验、技术方面的欠缺；

4.冲压件形状缺陷

4.1 冲压件翘曲

冲压件翘曲主要由于加工冲压过程中，有间隙作用力和反作用力不在一条线上产生力矩。如凸凹模间隙过大及凹模刃口带有反锥度时，或顶出器与工件接触面积太小时产生翘曲变形，均容易产生冲裁件产生翘曲变形。卷材未矫平和所加工材料的各向异性导致致产生冲压件翘曲的，可采取措施将加工材料压紧后，再进行冲压作业。当剪切角设计过大或剪切角合理搭边太小，也会导致冲压过程中出压冲翘曲变形，这需要对剪切角做修正设计，适当增加搭边宽度进行解决。在对中、厚板料冲压时，为防止翘曲变形，建议使用板厚1/3～1/4的冲裁行程的剪切角斜刃模，从而提高冲压件质量。

4.2 冲压件扭曲

在冲压件加工过程中，由于冲裁力的影响，往往导致加工件扭曲的缺陷产生。这是由于在冲裁过程中，冲裁间隙不合理导致加工材料靠凸模侧受压缩力作用，而凹模的一侧受拉伸力作用所致。冲裁作业时，可用卸料板对加工材料进行压紧，然后再进行冲裁作业，从而防止靠近凹模侧的材料翘曲，同时，材料在加工时受力发生相应变化，靠凸模侧之材料受拉伸（压缩力趋于减小），而凹模面上材料受压缩（拉伸力趋于减小），从而防止冲压件扭曲。针对带状材料剪切时，容易出现扭歪导致不规则变形，针对这种情况，要采取有卸料板、顶料杆的落料模做进一步的解决。在使用落料模的时，因斜刃剪切角偏大，也容易产生扭曲变形。针对这种情况，要可更换成吨位较大的压力机械，同时，减小剪切角进行解决。如果因为不均匀间隙产生的扭曲变形，则需要对刃口做进一步修正。遇到不能均匀落料的凹模加工时，需要他细观察冲压件的冲裁断面，通过修正后角加以解决。

4.3 毛刺

在将冲压件材料从板料里切割下来时，在材料的边缘经常会出现许多的刺状物，它们有的很薄有的较厚，但都会比较高，比较明显，这就是在材料切割中经常出现在切割后的材料切割边缘的毛刺。毛刺的产生有两种情况，一种是因为进行切割的机器的凹凸模之间的间隙过大，导致切割处不在同一线上而出现了高且厚的毛刺；另一种状况是凹凸模之间虽然是有间隙的，但是并不大或者是因为长期的使用而使刀刃磨损，这样会出现高但是薄的毛刺。因此我们要调整好凹凸模的间隙，定期对刀刃进行检查，磨损了的刀刃要进行研磨。

5.结语

汽车冲压件在汽车配件中占有很大的地位，不仅仅是因为它几乎包括了汽车的整个结构，而且对于汽车的性能也有一定的提高。汽车的冲压件包括了汽车外部的车身还有汽车内部的一些结构，这些都要求我们在汽车的冲压件上要认真对待。汽车的冲压件虽然有许多的好处，但是同样的也有许多的缺陷，这些缺陷需要我们去攻克，在汽车冲压件的制作过程中去考虑，注意和避免，这样才能够更好的帮助汽车提高自身的抗压能力和整体车身的协调性。

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