文/伍二，周衛(wèi)國，袁河清，肖海東·東風(fēng)汽車公司技術(shù)中心

汽車零件沖壓生產(chǎn)問題淺析

文/伍二，周衛(wèi)國，袁河清，肖海東·東風(fēng)汽車公司技術(shù)中心

隨著中國汽車制造技術(shù)逐漸走入成熟期，沖壓技術(shù)在汽車領(lǐng)域中也獲得了較大的發(fā)展。但是隨著車型的多樣化、個(gè)性化、小批量化，沖壓現(xiàn)場面臨越來越多的生產(chǎn)問題，本文根據(jù)國內(nèi)某自主品牌汽車公司沖壓車間的實(shí)際生產(chǎn)情況，總結(jié)一些沖壓現(xiàn)場問題及解決辦法，希望能夠給從事沖壓生產(chǎn)的人員提供一些參考。

汽車沖壓發(fā)展現(xiàn)狀

進(jìn)入21世紀(jì)以來，國內(nèi)汽車行業(yè)一直保持著持續(xù)發(fā)展的勢(shì)頭。上世紀(jì)九十年代以前，國內(nèi)汽車工業(yè)的主導(dǎo)產(chǎn)品是商用車，經(jīng)過十年的發(fā)展，出現(xiàn)了以轎車為主導(dǎo)的局面，汽車工業(yè)重點(diǎn)發(fā)展轎車的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移，給沖壓行業(yè)帶來了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。

隨著國內(nèi)轎車行業(yè)引進(jìn)產(chǎn)品、合資生產(chǎn)及自主研發(fā)的發(fā)展，促使車身沖壓技術(shù)基本達(dá)到了國外80年代先進(jìn)水平，以此為契機(jī)，國內(nèi)沖壓行業(yè)全面實(shí)現(xiàn)了壓機(jī)化和模具化，擺脫了手工作業(yè)，機(jī)械化、自動(dòng)化水平進(jìn)一步提高。

沖壓車間現(xiàn)場生產(chǎn)問題淺析

作為汽車生產(chǎn)的龍頭工藝部門，沖壓車間承擔(dān)各個(gè)車型沖壓件的生產(chǎn)，在生產(chǎn)過程中會(huì)遇到各種各樣的沖壓生產(chǎn)性問題，積累下大量實(shí)用性經(jīng)驗(yàn)，但是大部分問題沒有經(jīng)過系統(tǒng)有效的分類保存，導(dǎo)致在后期的生產(chǎn)過程中造成不必要的重復(fù)浪費(fèi)。針對(duì)這些問題，本文通過對(duì)沖壓車間現(xiàn)場各類生產(chǎn)性問題的歸納總結(jié)，為以后沖壓生產(chǎn)問題解析提供技術(shù)支持。

起皺與疊料

圖1 起皺

起皺（圖1）是困擾沖壓生產(chǎn)最重要也是最困難的問題之一。起皺缺陷將引起很多不良后果，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)形成疊料（圖2）。起皺會(huì)對(duì)零件的外觀表面產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，尤其表現(xiàn)在涂裝后，嚴(yán)重的起皺會(huì)使零件無法返修，導(dǎo)致該零件報(bào)廢。

起皺的基本原因：板料沖壓過程中材料流動(dòng)不平衡，產(chǎn)生擠壓而無法吸收消除。

解決思路：均衡板料流動(dòng)速度。

解決辦法：⑴燒焊增高拉延筋，增大板料流動(dòng)阻力；⑵對(duì)起皺部分做強(qiáng)壓處理，減小該處型面間隙；⑶改變拉延筋形狀，如將圓筋改為方筋，或者改變拉延筋大?。▓D3）；⑷增加落料件尺寸，增大壓邊圈的作用。

生產(chǎn)臨時(shí)措施：⑴增大壓機(jī)壓邊力；⑵在相關(guān)處墊膠帶；⑶調(diào)整平衡塊，減少局部平衡塊墊片，增加局部板料流動(dòng)阻力。

圖2 疊料

圖3 改變拉延筋形狀

開裂與傷線（縮頸）

開裂（圖4）一般在新模具或者板料調(diào)試時(shí)出現(xiàn)，開裂直接導(dǎo)致零件的報(bào)廢，傷線（圖5）為零件將要出現(xiàn)開裂的極限表現(xiàn)，經(jīng)過涂裝烘烤以后，材料應(yīng)力釋放，依然有可能導(dǎo)致零件開裂，因此，在沖壓生產(chǎn)過程中必須杜絕成品件的傷線。

開裂基本原因：因板料流動(dòng)過于順暢，沖壓過程中板料拉伸變形程度超過材料本身的延展率要求，導(dǎo)致沖壓件開裂。

解決思路：改善板料流動(dòng)速度。

解決辦法：⑴燒焊降低拉延筋，減少板料走料阻力；⑵改善型面光潔度；⑶增加刺破刀（圖6），增加局部板料流動(dòng)供應(yīng)量；⑷改變拉延筋形狀（圖7）；⑸減小板料邊尺寸。

圖4 沖壓件開裂

圖5 成品件傷線

圖6 在模具上設(shè)置刺破刀

圖7 改變拉延筋形狀

生產(chǎn)臨時(shí)措施：⑴在開裂或傷線處涂抹潤滑油；⑵適當(dāng)減小壓邊力；⑶調(diào)整平衡塊，增加局部平衡塊墊片，減小局部板料流動(dòng)阻力。

滑移線與沖擊線

沖壓成形過程中，模具沖擊板料，在沖壓件表面形成輪廓，該印痕隨沖壓行程的進(jìn)行而與模具輪廓發(fā)生相對(duì)位移，通常將出現(xiàn)在凹模及壓邊圈處的印痕稱為沖擊線（圖8），出現(xiàn)在凸模圓角處的印痕稱為滑移線（圖9）。不論沖擊線或者滑移線，只要出現(xiàn)在沖壓外觀件最終產(chǎn)品表面上，都會(huì)嚴(yán)重影響零件的外形。

圖8 沖擊線

圖9 滑移線

⑴滑移線。

滑移線產(chǎn)生的基本原因：模具凸R兩側(cè)板料流動(dòng)不平衡，零件凸R成形后，向某一單側(cè)流動(dòng)，以至于零件上有明顯的滑移痕跡。

解決思路：平衡R棱角兩側(cè)板料流動(dòng)。

解決方法：⑴增加拉延筋，通過走料阻力平衡板料流動(dòng)；⑵適當(dāng)增加料邊尺寸；⑶對(duì)零件進(jìn)行過拉延設(shè)計(jì)（圖10）。棱線部位R角大于8倍料厚時(shí)，滑移線不太明顯。

生產(chǎn)臨時(shí)措施：適當(dāng)增大壓邊力。

圖10 過拉延設(shè)計(jì)

⑵沖擊線。

沖擊線形成的基本原因是：板料由壓緊狀態(tài)的靜摩擦到開始流動(dòng)的動(dòng)摩擦，在凹模圓角處材料拉伸變薄并伴隨加工硬化，產(chǎn)生沖擊線。隨著拉伸的進(jìn)行，最終留在側(cè)面或零件上。

解決方法：⑴增加拉延筋，通過走料阻力平衡料流；⑵加大凹模R角。

拉毛

圖11 拉毛

拉毛（圖11）一般出現(xiàn)在拉延走料劇烈處以及翻邊行程較大處，拉毛會(huì)對(duì)外產(chǎn)品質(zhì)量特別是外觀件造成不可逆的影響，且拉毛對(duì)零件的返修也造成了極大的困擾。

拉毛產(chǎn)生的基本原因：⑴拉毛處模具型面或者翻邊刀塊間隙過緊（局部產(chǎn)生高溫）；⑵模腔或刀口鑲塊硬度低；⑶模腔內(nèi)有顆粒物；⑷模腔或刀口鑲塊光潔度不夠。

解決思路：使走料光順，不產(chǎn)生局部硬化。

解決辦法：⑴提高模腔及刀口鑲塊的光潔度；⑵對(duì)模腔及刀口鑲塊工作表面進(jìn)行淬火處理或鍍鉻處理；⑶翻邊或成形R角拋光。

在線措施：⑴在拉毛處涂抹潤滑油；⑵在線拋光、清理模腔。

壓傷

產(chǎn)生壓傷的基本原因：板料厚度不均勻或有異物導(dǎo)致板料局部受壓，在板件上留下印痕，從而產(chǎn)生零件表面壓傷（圖12）。

圖12 壓傷

解決辦法：⑴清潔模腔；⑵對(duì)模具型面進(jìn)行研合；⑶提高模腔及鑲塊工作型面光潔度。

臨時(shí)措施：清潔模腔。

毛刺

產(chǎn)生毛刺的基本原因：沖裁間隙過大，板料分離時(shí)產(chǎn)生撕破；或沖裁間隙過小，在上下裂紋中間產(chǎn)生二次剪切，導(dǎo)致端面出現(xiàn)毛刺（圖13）。

圖13 毛刺

解決辦法：⑴修邊落料類：間隙調(diào)整；⑵沖頭類：更換沖頭或者調(diào)整沖頭位置。

反彈

板料反彈的基本原因：彎曲變形時(shí)，外層伸長、內(nèi)層受壓，成形結(jié)束后，在應(yīng)力作用下回彈。

解決辦法：⑴加壓調(diào)試，降低拉延序的行程次數(shù)；⑵減小翻邊間隙；⑶工藝設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行反彈補(bǔ)償（圖14）；⑷工藝設(shè)計(jì)上加補(bǔ)強(qiáng)筋（圖15），制約反彈。

圖14 反彈補(bǔ)償

圖15 加補(bǔ)強(qiáng)筋

鋅皮

產(chǎn)生鋅皮的基本原因：鍍鋅板在沖壓過程中，鋅層與中層材料流動(dòng)速度不一致或者模具鑲塊的擠壓導(dǎo)致鋅層剝落形成鋅皮（圖16）。

解決辦法：⑴在易產(chǎn)生鋅皮處增加吹管（圖17），利用壓縮空氣將鋅皮吹掉；⑵調(diào)整翻邊間隙減少鋅皮產(chǎn)生源。

在線措施：在線擦模。

圖16 鋅皮

圖17 增加吹管

卡廢料

卡廢料（圖18）是沖壓生產(chǎn)過程中常見問題，廢料無法從排料口順暢排出，嚴(yán)重的時(shí)候甚至?xí)逊e在模具上，對(duì)沖壓件造成不可逆的破壞。

卡廢料產(chǎn)生的基本原因：沖壓過程中，廢料被切斷后，由于廢料形狀、刀口間隙、刀口磁性等因素，導(dǎo)致廢料無法順利排出。

圖18 卡廢料

解決辦法：⑴調(diào)整廢料刀刀口間隙；⑵修整或更換新的廢料刀；⑶加大廢料刀尺寸；⑷更換更大彈力彈頂銷；⑸增加廢料撕破刀，將較大廢料減小成小片廢料；⑹對(duì)廢料刀進(jìn)行消磁處理。

在線臨時(shí)措施：在線清空模具中堆積廢料。

結(jié)束語

隨著國內(nèi)汽車行業(yè)的迅猛發(fā)展，沖壓技術(shù)在汽車領(lǐng)域的影響越來越大，對(duì)沖壓生產(chǎn)的要求也越來越高。通過對(duì)沖壓生產(chǎn)常見問題的歸納總結(jié)，有助于沖壓生產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)積累及對(duì)未來的生產(chǎn)起到指導(dǎo)作用。在以后沖壓生產(chǎn)過程中只要科學(xué)合理地看待生產(chǎn)問題，以沖壓技術(shù)理論知識(shí)為指導(dǎo)，系統(tǒng)歸納總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，就能夠進(jìn)一步促進(jìn)沖壓技術(shù)的發(fā)展。