冲压零件成形常见问题

冲压是汽车四大工艺之一，在航空、汽车、拖拉机、电机电器、精密仪器仪表等工业占有十分重要的加工地位。据初步统计，仅汽车制造业差不多有60%——75%的零件是采用冷冲压加工工艺制成的。那么，冲压件常见的零件成型问题有哪些呢？今天就让小编来具体介绍一下。

在底盘件中，很多零部件也都应用到冲压工艺，例如一些护板、摆臂、副车架等。后期冲压件很多问题都是由于前期设计的不合理导致的，所以作为一名合格的产品设计工程师，也要懂得各种工艺。下面我们就要讨论下冲压零部件成形的一些常见问题。一般零件成形常见问题主要有：1、起皱；2、开裂；3、回弹；4、表面质量（塌陷、滑移、冲击）

一、起皱问题

主要原因：

由于板料的厚度方向的尺寸和平面方向上的尺寸相差较大，造成厚度方向不稳定，当平面方向的应力达到一定程度时，厚度方向失稳，从而产生起皱现象。

1、材料堆集起皱。进入凹模腔内材料过多变成的皱纹；

2、失稳起皱；

a.板料厚度方向约束力弱的压缩凸缘失稳；

b.在不均匀的拉伸部位失稳而产生的皱纹。

解决方法：

1、产品设计方面：

A、检查原始产品模型设计的合理性；

B、避免产品出现鞍形形状；

C、产品易起皱部位增加吸料筋等等；

2、冲压工艺方面：

A、合理安排工序；

B、检查压料面和拉延补充面的合理性；

C、检查拉延毛坯、压料力、局部材料流动情况的合理性；

D、用内筋方式舒皱；

E、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；

3、材料方面：在满足产品性能的情况下，对于一些易起皱的零件，采用成形性较好的材料 。

二、开裂

主要原因：

开裂：主要是由于材料在拉伸过程中，应变超过其极限，而形成失稳。

1、材料抗拉强度不足而产生的破裂，如靠凸、凹模园角处，局部受力过大而破裂；

2、材料变形量不足而破裂，在胀形变形时，靠凸模顶部产生的破裂，或凸缘伸长变形流入引起的破裂；

3、时效裂纹：即严重成形硬化部分，经应变时效脆化又加重，并且成形时的残余应力作用引起的制件晚起破裂；

4、材料受拉伸弯曲既而又弯曲折回以致产生破裂，多产生于凸筋或凹摸口处；

5、条纹状裂纹。由于材料内有杂质引起的裂纹，一般平行于板料扎制方向。

解决方法：

1、材料方面：采用拉延性能较好的材料；

2、减少应变方面：

A、选择合理的坯料尺寸和形状；

B、调整拉延筋参数；

C、增加辅助工艺（切口等）；

D、改善润滑条件；

E、修改工艺补充面；

F、调整压料力；

三、回弹

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由于影响回弹的因素很多，例如：材料、压力、模具状态等等，实际生产中很难解决。目前，解决回弹常用下面几种方法：

1、补偿法。其原理是根据弯曲成形后板料的回弹量的大小预先在模具上作出等于工件回弹量的斜度，来补偿工件成形后的回弹（经验和CAE模拟）；

2、拉弯法。是在板料弯曲的同时施加拉力来改变板料内部的应力状态和分布情况，使应力分布较为均匀，减少回弹量；

3、采用成形性较好的材料。

四、表面质量

主要原因：

主要类型：冲击线、滑移线、塌陷、暗坑、表面扭曲等

对于外板零件来说，外表面产生的缺陷是不允许的。

冲击线、滑移线主要是由于在冲压过程中，板料和模具接触后，在应力集中处摩擦造成的表面划痕。塌陷、暗坑、表面扭曲主要是由于零件变形不充分，局部材料应变较小，外力释放后出现的缺陷。

解决方法：

消除冲击线，可以通过改变冲压圆角、凹模圆角，增加拉延深度，更改压料面等方法。

消除滑移线，可以通过改变产品形状（左右对称）、增大阻力等方式。

消除塌陷、表面扭曲，应了解零件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。同时通过增大阻力，提高局部形状应变等手段。

当然现在随着CAE仿真及应用，越来越多的缺陷能够在模拟中被识别出来。例如：通过成形的切线位移场可以了解材料的流动情况，为更好的解决零件成形时产生的缺陷提供帮助。

而且越来越多的主机厂开展同步工程，设计部门、工艺部门、供应商等一起进一步将失效形式控制在设计阶段。