1、蘇州寶強五金科技有限公司releasenotice沖壓缺陷及其防止發行日期：2010.04.30編號：bqqa-011頁數：7頁版次a/0修訂內容新版發行制/修訂日期制/修訂人李生茂備注制訂李生茂審核核準部門名稱會簽分發分發份數業務課采購課資材課品管課工程課生產課行政課財務課1.沖壓缺陷分為哪幾類？沖壓生產分為分離工序和變形工序兩大類.分離工序的變形局限于口區,以剪變形為主,伴隨著撕(由于間隙的存在),總之是以板分離為主要目的;如果出現整體變形,則認為是缺陷或廢品.變形工序的變形較大(有的分布于整個制件),如果出現斷,則認為是廢品.1.1分離工序的缺陷1.1.1斷口缺陷,如斷口和板面垂直(呈錐

2、狀);粗糙ra值高(撕帶),有飛邊和毛.1.1.2制件整體缺陷,如尺寸超差;位置準(主要指沖孔類);形狀缺陷,如圓,塌角,翹曲和扭曲等.1.2變形工序缺陷1.2.1制件形狀合要求,如板面平,棱線清,起皺,扭曲,板面起鼓(包括塑性和彈性),缺肉等.1.2.2制件尺寸合格.1.2.3幾何體之間位置合格,如對稱,平,垂直和同心等.1.2.4表面質合格,如毛,桔子皮和有移線等.1.2.5局部斷和紋.2.影響沖壓質的因素有哪些?沖壓生產中發生質問題,其影響因素可包括:2.1件設計質.2.2工藝設計質.2.3模具設計與制造質2.4沖床與模具安裝調整質.2.5板材的化學成分,學性能.相組識和表面質.2.6坯

3、質,如形狀,尺寸和斷口等.如果屬于多次深,坯即指中間工序的制件.2.7潤手段和潤質.2.8工人的操作技術.2.9如果是水作業或多工位操作,還要考慮各工位和各工序之間的協調與配合.當出現質問題找原因時,可按上述因素逐項查找.3.彎曲成形常見的缺陷有哪些?如何防止?3.1彎曲變形幾何參數的意義彎曲角,即板經過彎曲偏離原來置的角,亦即以內彎曲半徑r所畫的于兩直邊所夾之弧對應的圓心角.內彎角a即兩直邊形成的小于180的角.=180-a.a和互補.通常人們說彎90的彎意思是指兩直邊夾角為90,實際上板面偏離原位置也恰好為90,所以造成a和的混淆.如果要求兩直邊夾角為45,這時應當為135,所以使用時莫將

4、內彎角a和彎曲角相混.a用于討論制件形狀和圖紙要求相符合的程,用于討論制件變形的程.3.2彎曲件常見缺陷分析和防止方法彎曲件常見缺陷有:回彈(跳),尺寸和形狀偏差,彎曲紋,表面擦傷,撓曲和扭曲及偏移等.3.2.1回彈彎曲工藝采用的沖模有兩種,一種是有底凹模,凸模在程后期和板,凹模底相互接觸,將以最大限的壓把彎曲角鐓死.彎曲后凸模回程,載荷從板面上消失,制件內彎角a和內彎半徑rp要改變(因彈性變形消失).此時的a及rp和模具的ao及ro再一致,稱此現象為回彈.稱有底凹模的彎曲模為校正彎曲模.校正的含義是指凸模鐓死彎曲角的過程;另一種彎曲模是無底凹模,因為它存在校正過程,所以稱它為自由彎曲模.自由

5、的含義是指凹模無底,凸模下的程受限制,如果出現回彈,可通過凸模進一步下來消除.因為自由彎曲工藝存在固定回彈,所以回彈概只限于采用校正彎曲模原范圍.3.2.2v型彎曲過程及其回彈彎曲過程中隨著凸模下移,凹模對板的支承點斷下,使其彎曲臂2l逐漸縮小,實際變形逐漸增大.在彎曲初期凸,凹模間隙較大,板在三點支承下形成u字形,此階段的彎曲稱為自由彎曲;如果卸載,回彈很大(因為此時變形區塑性變形較小).隨著間隙縮小,直邊部分也要發生變形,和模具接觸點增多,彎曲到最后階段,模具除繼續完成變形區變形壓死之外,還要反直邊部分校平,因之此階段又稱為校正彎曲.在凸模回程后,在上兩階段變形的相反方向要產生彈性回復變形

6、,毛坯變形區oa和非變形區bc的回彈,使制件兩直邊向外,只有非變形區的ab段回彈,才圖使之向內閉合,所以制件最后的形狀取決于這三部分回彈的大小,由于三部分回彈的方向同,總回彈為正,還是為負,要看三者的大小.3.2.3影響回彈的因素主要有材的彈性模e和屈服點s.其它還有相對彎曲半徑r/t,彎曲角,凹模開口寬,校正彎曲時的彎曲.對于具有雙角彎曲的u形制件凸,凹模的側間隙和凹模槽深也是影響回彈因素.3.2.4解決回彈的措施在實際生產中完全消除回彈是困難的,通常采取的措施只是將回彈限制在適當范圍內,這樣處的稱經濟,有于低工藝成本.具體采用的措施如下:3.2.4.1改善件結構工藝性,首先在設計時要考慮如

7、何低彎曲件沖回彈,即盡提高件的結構剛,使彈性回復變形減到最小,如在板面上增加加強.另外盡減小相對彎曲半徑r/t,但r/t減小是有限的,過小會引起變形區外側開.3.2.4.2改善沖模結構,彎曲成u形制件時,可將凸模和頂板做成弧形面.目的是當直邊向外張開時,張大與底部圓弧向外的回彈相抵消.3.2.4.3采用彎法是一種彎工藝示意圖.此法多用于彎曲半徑很大的制件;如果采用普通沖彎工藝,大部分板處于彈性變形或小塑性變形范圍,彈性變形則根本能彎曲;小塑性變形則回彈很大.采用彎的目的就是對板加彎曲載荷的同時,再附加一應.由于普通彎曲在中性層附近應值比較小,產生的塑變很大,在卸載后產生回彈.如果在此應基礎上再

8、增加一單向抻,則板內部的應分布將是這兩種應之和,合應的性質均為應且其最小值仍大于材的,故整個截面產生較大的塑性應變.回彈減少.3.2.4.4采用彈性模e,屈服點低的材,最大限地減少彈性變形.3.2.4.5提高壓床的運動及其它回彈產生并可怕它可以根據經驗回彈角a進修正,最可怕的是回彈穩定,忽大忽小,忽正忽負.為此盡減少穩定因素,如壓床工作低,運動穩定,潤條件穩定,壓穩定等.3.2.4.6修改模具內彎角a,在采用以上措施回彈仍超過允許限時,可修改模具內彎角a.此法的要點必須是實際回彈a-ao=根據實際情況制造模具時,將原有的ao角增(或減一個a值.3.2.4.7用自由彎曲模施工,所謂自由彎曲模是指

9、帶底的凹模.用這類模具進試壓施工,即壓到一定程,用模板試一試彎曲角,如果合要求再重新壓沖,直至合格為止.這實際是用調整凸模下深的辦法消除彈性變形,它說明實際加壓時的彎曲角小于設計角,待彈性回復后才等于設計角.凸模的下深在調整好模具后才能定下來,作為工藝參數記入操作規程.大生產使用這種辦法要求材性能必須穩定,才能保證質.3.2.4.8形狀和尺寸與圖紙符此種缺陷產生的原因是回彈和定位準.解決辦法除減少回彈之外,還要提高定位的可靠性.即采用壓和輔助定位.輔助定位有兩種:一種為外形定位,但這種方法穩定性較差;另一種是增加定位孔,即在外形初定位的基礎上,再用孔最終定位,如果制件上沒有必要的孔,可用工藝孔

10、,最后將其掉.3.2.4.9彎曲紋彎曲開產生在彎曲變形區的外緣,是在應作用下產生的.為克服它,可采取以下措施.增大相對彎曲半徑r/t,即在成形工序時采用較大r,增加校形工序,再次使r縮小.提高板沖裁質,減少毛引起的應集中.減少變形阻因素,如模具圓角磨損;間隙過小;潤;板厚嚴重超差和板面質差等.注意彎曲方向和材纖維方向.增加工藝口和孔如坯外輪上存在尖銳過渡的內圓角,又需要在此處彎曲,由于存在應集中,可能產生撕,為此要在過渡內角處增沖工藝缺口或孔.或者使彎曲變形區遠離過渡內角.3.3撓曲和扭曲變形撓曲的產生原因和防止方法撓曲常發生在寬板彎曲中,彎曲后沿寬b方向,變形區棱線發生兩頭翹起,中間凹陷的現

11、象,其產生原因和回彈有關.窄板在彎曲變形時,中性層外側材受,變長,內側受壓,縮短.因變形前后體積變被長的外側其寬和厚要縮短,被壓短的內側其寬和厚要伸長,厚變化很小,則寬向截面即變成的形狀.對于寬板彎曲情況就同.由于寬向尺寸很大,對寬向變形陰也很大,在彎曲變形后,寬向截面幾乎變形.但材內部出現沿寬向附加應,此應對中性層外側為張應,內側為壓應.彎曲卸載后附加應消失,引起和附加應反方向的變形,即外側縮短,內側伸長.于是寬向撓曲.消除撓曲的方法是將凹模棱線預先做成弧線,在彎曲變形的同時使制件產生和撓曲變形相反方向的變形,待回彈后撓曲得到補償而消失.扭曲產生的原因和防止方法所謂所扭曲是指彎曲制件沿寬向發

12、生扭轉,使兩端面投影能重合,扭曲產生的原因是由卸在同一平面內,而出現矩,使制件受扭而引起的.另一原因是模具剛夠,可采用相應措施有針對性的解決.3.4偏移的原因和防止方法偏移是指毛坯在彎曲變形過程中發生位置改變,使彎棱線偏離預定位置,而造成制件報廢.偏移是彎曲工序中僅次于回彈.而經常出現的質問題.偏移經常出現在對稱制件上,為對稱毛坯在彎曲受時,由于彎折線兩側坯面積等,在模間隙和圓角處產生數值等的摩擦.摩擦的一側先于摩擦大的一側進入凹模,結果制件發生方向移動.使兩直邊尺寸符合圖紙要求.防止的方法是在坯的定位和夾緊上想辦法,如在輪初定位基礎上采用工藝孔最終定位;增加壓板(桿);或采用帶缺槽的壓桿,既

13、定位又壓緊.對于一些對稱彎曲件,也可采用變對稱彎曲為對稱彎曲,將兩個對稱件放在一個彎曲模完成,完成后再開.4.杯筒類制件的成形缺陷有哪些?如何防止?4.1起皺杯筒類制件的起皺多產生于近凹模口部的法蘭邊上,是由于周向壓應使板失穩所致.起皺的后果,輕則破壞制件幾何和美觀,重則引起制件斷.起皺的原因如下:4.1.1按規定應當使用壓邊圈,而沒采用.(是否使用壓邊圈的條件)4.1.2壓邊足或壓邊均勻.(壓邊計算公式)從工藝角出發,對壓邊要求應當是先小后大有個變化范圍,而且壓要適當,這樣才能既保證出現皺折,又會因變形抗過大引起板斷.對于深專用壓床,它的壓邊沖程是按工藝要求設計的,會存在問題.但在普通沖床進

14、深操作就同,因為它是采用彈性物(彈簧,橡膠和氣墊)變形提供壓邊的,這些物質所提供的單位壓邊q是隨程變化的,到程后期物質由彈性變成剛性,q值上升劇,雖然后期壓邊面積有所減小,但總的壓邊q還是超出合范圍,為改善這一情況.對壓邊在壓邊圈整個面積內分布均勻的情況,多是由于壓邊裝置的機械故障或壓邊圈表面和模面平所引起的.4.1.3毛坯尺寸符合規定要求.因為壓邊是按單位壓邊q和壓邊圈面積計算的,如果實際壓邊面積小于計算面積,則壓邊達到規定值,所以坯尺寸能小于計算要求.4.1.4板厚夠.因為周向失穩是起皺的根源.在使用剛性壓邊時板過薄壓邊夠.4.1.5凹,凸模間隙過大.在深初期凹模口部坯與壓邊圈接觸的面積過

15、大,在深后期會使毛坯法蘭邊緣過早脫離壓邊圈引起起皺.4.1.6凹模圓角過大.在深初期凹模口部坯與壓邊圈接觸的面積過大.4.1.7在深后期會使毛坯法蘭邊緣過早脫離邊圈引起起皺.4.1.8凸模圓角過大.凸模圓角的影響雖及凹模圓角嚴重,但此圓角半徑過大,也是引起深初期坯過早脫離壓邊圈的原因.4.2破與紋深破與紋的產生和徑向應超過材頸縮失穩點有關,所以一增大徑向應的因素會導致出現該類廢品.原因如下4.2.1變形程過大,即深系數太小.深系數m定義為工件直徑d和坯直徑d之比(m=d/d).它表征著深變形的程,m愈小,變形愈大.變形愈大,制件愈容出現起皺和等廢品.為此,對于m過小的制件就要采取多次深的辦法.

16、使每次的深系數mn(n深次數)控制在極限深系數mmin之內.極限深系數和材的塑性,屈強比,相對厚t/d,是否采用壓邊,模具幾何參數有關(合值請查沖壓手冊).4.2.2原材質低.前面講的是指正常狀態下材質的情況,當材出現表面粗糙,有嚴重硝斑,劃痕,材相組織出現嚴重均勻等就會引起應集中,并且增大摩擦,過早地出現斷和紋.4.2.3在使用壓邊圖時,要檢查其表面是否有缺損,劃痕和尖角等,還要考慮壓邊是否均勻.4.2.4模具參數和表面粗糙的影響.a.間隙過大,安裝同心.b.凹,凸模圓角過小會增大深阻.c.表面粗糙使摩擦增大,從而徑向增大.4.2.5坯尺寸過大或預先處當.4.2.6潤.4.2.7在多次深中上

17、道工序深高夠.4.3回彈這種缺陷常出現在板較厚,d!/d2大,高低的盆狀錐形件上,此類件由于口部直徑d2比底部直徑d1大的多,錐角很大,進阻甚小,所以整體應變很小,出現口部尺寸脹大回彈現象.4.4其它其它缺陷可參照杯筒深.5.方箱類深件常見缺陷有哪些?如何防止?方箱類深件的成形特點是:箱壁屬于彎曲成形(確地說,箱寬有稍許壓縮變形,箱高有稍許深變形).變形區在箱底或箱壁的轉角處,其余部分變形很小.而箱壁四個轉處屬于筒杯類深成形,徑向受,周向受壓.變形程以r/h衡,r為轉角半徑,r愈小,變形程愈大;h為箱高,h愈大,相當于筒愈深,深愈因難,所以r/h愈小,該區起皺和粘傾向愈大.但是應指出該區相當于

18、筒杯類深且又有區別,這是因為轉角處的周向擠壓可被直邊箱壁分擔一部分,因之起皺傾向減小.由于變形時箱壁成為轉角的供源,所以阻相對低,即變形抗低,也減少斷傾向.直邊對轉角變形的影響程,一般應考慮短箱邊長.因為當短邊長等于二倍轉角半徑時,短邊即成為半圓.方箱類深件變形條件比筒杯類優越,一般直邊會起皺和.危險區在四個轉角,但四個轉角比杯筒條件優越.成形缺陷多出現在薄板,短邊窄的高方箱.這時需要采用多次深(有關數據可查沖壓手冊).由于是方形,雖沿凹模四周進阻均勻,但也會出定位穩.其常見缺陷有:a.箱壁剛足由于箱壁在深過程中,壓邊圈下的法蘭邊周向壓應為,進模阻很小,徑向應也大,故該處材應變很小,能產生加工

19、強化.成形后該處在很小外作用下也會產生大面積彈性變形,有人稱此現象為油壹的效應.解決的辦法是增大變形,如增加深筋,或增大徑向應(如加大壓邊).b.圓角處破由于為防止直邊剛差,增大直邊的進阻,使成形抗升高,所以助長轉角處傾向.為解決這一矛盾,常采用加大轉角處間隙或凹模轉角處圓角半徑的方法.c.其它缺陷可參照杯筒類深.6.翻孔翻邊工序常見缺陷有哪些?如何防止?對于預先沖內孔的坯,將內孔沖壓成和板面垂直的,具有一定高的直管,這種操作稱翻孔.將坯的外緣翻成和板面垂直的筒邊,這種操作稱翻邊.翻孔前,坯上的孔d小于翻成管的直徑d.由于翻孔前小孔周長d,所以變形區主要應狀態是周向應.當板塑性差或低時,翻孔難

20、程以翻孔系數m=d/d來衡.影響系數m的因素有材學性能,預加工孔的質,板厚,凸模形狀,球形,拋物線,錐狀等,補翻孔的孔形(圓孔或非圓孔)等等.在翻孔變形時,翻孔初期徑向較大,隨著凸模的深入,而逐漸減小,所以翻孔后的管高h只取決于m,材在h方向伸長很小.翻邊變形是將坯外圓直徑d翻成筒徑d的過程,因為dd,所以周長由大而變小,材所受的應主要是周向壓應,此時直筒邊將增厚或起皺.徑向應起始較大,隨著凸模深入,而減小.筒邊高主要決定于翻邊系數m=d/d,伸長大,成形難相當于淺筒杯深.對于非圓輪的翻孔,翻邊,其應狀態和主要缺陷類型視輪形狀特點而定.6.1翻邊工藝的缺陷及其防止翻邊工藝由于類似無法蘭的淺筒杯

21、深,用提高徑向應來減少起皺傾向有相當困難,除非加大坯用壓邊圈,這樣必然增加邊工序.在翻邊高大的情況下起皺傾向并大,可在增大阻方面找辦法,如減小凹模圓角或減小間隙等.也可增加板厚,提高材的n.r值,以提高其抗皺能.6.2翻孔工藝的缺陷及其防止a.端口開主要是周向應過高和材減薄所致.對此應采用塑性好的,n值大的和表面質好的材.它和預制孔的質關系很大,如果口有毛,粗糙會引起應集中,導致開,所以要注意預制孔質,最好采用鉆孔代替沖孔,并要使用表面光潔,逐漸變形的拋物線錐形凸模.b.翻孔直邊厚勻翻孔時周長變化大的部位減薄最多,因此翻孔后直邊端口最薄,根部最厚.如果對直邊厚有要求,要采用先成筒杯,最后將底除

22、的工藝.這種方法當然也存在端口開.c.定位穩采用錐形凸模,可保證定位.7.脹形制件常見缺陷有哪些?如何防止?脹形工藝是將直徑小的空心件,管材和板材由內向外膨脹成為直徑較大的曲母線件的一種加工方法.如用板材生產半球面.這種方法和深是有本質區別的,深的強區是凸模下的材,弱區是法蘭邊,通過徑向將法蘭邊的移入凹模,變形區在法蘭邊,而在凹模內,所以變形前后板厚發生較大變化.脹形則相反,法蘭邊是強區,凸模下的材是弱區,通過凸模(或凸模下的橡膠或高壓油的膨脹)使板變薄而成形,在成形過程中存在的宏觀移動,只有徽分子移動.因此脹形時材中的應狀態是變向受,其變形程是以變形前板的線長和變形后該線長的變化來衡)在管材

23、局部脹形中,以變形前的管徑d和變形后的管徑d之比為脹形系數;在板脹形中是以變形后凸起高h來衡.當變形超過材的成形極限時,材就要產生局部頸縮失穩而斷.影響材成形極限的因素有:坯的厚;坯的尺寸;材性能(塑性,n值,r值);凸模或介質的種類(剛性的或彈性的);潤條件等.關于材的成形極限參數可通過工藝試驗,杯突試驗或成形極限圖來求得脹形工藝出現的缺陷主要是斷,其原因有7.1脹形系數過小或凸起高太大.7.2板材過薄或厚超差.7.3材塑性小;值小;r值過大.7.4材表面有缺陷.7.5件形狀工藝性差,造成各個方面深變形均勻(這時可把脹形分為兩道工藝即先脹成球面,待表面積足夠后,再第二次成形).或者強區尺寸均

24、勻(如脹形區以外的板在某部位上存在自由邊,在脹形時自由邊即發生向凹模方向宏觀移動,變脹形為深,應狀態再是雙,而變成平面變形,其處于成形極限圖的低谷區.7.6潤,在潤時,板粘在凸模和凹模上,能產生自由伸長,變形區全部轉移到凸模和凹模之間的自由表面上,該處由于過分伸長而斷.7.7模具表面磨損或毛.8.復雜曲面深常見缺陷有哪些?如何防止?深復雜曲面常見缺陷和原因分析如下:8.1斷和紋類缺陷8.1.1材沖壓性合要求.8.1.2板厚超差.8.1.3材表面質合格.8.1.4阻過大.8.1.5沖壓方向選擇當.8.1.6壓邊圈,模具磨損和毛.8.1.7毛坯定位準.8.1.8沖模安裝合適;壓床夠,引起間隙均勻.

25、8.1.9脹形區斷(原因見脹形缺陷部分)8.2皺紋和折紋8.2.1制件外形工藝性差,沖壓方向和壓面形狀及傾角選擇當.8.2.2阻過小.8.2.3壓邊圈和凹模面平或沒研合.8.2.4雙動沖床的外塊調整當,使壓邊均勻.8.3棱線清制件從外觀看應當棱線清晰,如果壓機壓夠,在深終止時得到足夠的鐓死壓,則棱線清.另外凡影響間隙均的因素會產生此類缺陷.8.4剛性差此種缺陷多產生在尺寸大的平底面和具有方箱類變形的直邊上,主要原因是塑性變形過小.解決的辦法是增大進阻.由于普通沖床壓邊來自彈性件或氣墊,壓邊如雙動沖床大,所以應特別注意.8.5表面劃痕壓邊圈和沖模磨損,毛;潤劑清潔是產生劃痕的主要原因.8.6表面

26、粗糙和移線.9.縮口類制件常見的缺陷有哪些?如何防止?縮口是使空心或管狀坯端口收縮,得到徑向尺寸減小的工藝方法.采用縮口工藝可以將帶底孔的深深制件工藝得到簡化.縮口用凸模,僅有上模和下模之分.下模為保證定位和傳區的支撐(也可用下模)上模只是凹模,模口形狀因制件而異,對錐形口類采用錐形凹模,實中證明錐口角以15o30o為好,變形阻最小,錐角愈大,徑向壓也愈大.對饅頭圓口上模凹形為半球面.縮口變形程的大小是用縮品系數m=d/d衡的,m愈小成形愈困難.響極限m大小的因素有材成分和組織,學性能(主要是塑性和n,r值);毛坯質;模具表面狀況;潤條件,當阻過大時將引起變形的增加.縮口工藝常見缺陷9.1變形

27、區起皺縮口成形時起皺是主要缺陷形式,但該工藝方法能采用提高應成分加大阻的辦法來減少起皺傾向.只能提高縮口系數m,也就是當m過小時可考慮分為多道工序完成.在材方面可采用較小的n值,以控制板增厚,提高抗失穩能.9.2傳區失穩是由傳區的形狀,尺寸和板厚所決定的,沖壓工藝較差的件.可考慮改變設計.如果能,就要采用支撐解決.9.3口徑尺寸回彈脹大制件脫離模具約束后,口部直徑因發生彈生變形消失而脹大,為此可采用將模具尺寸銷許做小一點,其控制可由經臉確定.10.校平和整形工序有何特點?10.1校平將毛和制件的平面放在兩個平的或帶有齒形刻紋的表面之間進壓平,此工序稱為校平工序.校平工作多在沖裁工序之后進,這是因為沖裁(特別是斜刃沖裁)后所獲的制件由于種種原因,板面總是翹曲平的.校平所用模具有光面校平模,細齒校平,模原粗齒校平模三種.10.2整形一般用于彎曲,深或其它成形工序之后,可將制件的形狀加以修整,使其減少回彈,獲得較小的圓角半徑和清晰棱線及較大平面平整等,以達到最終的尺寸與形狀要求.它可以單獨作為一個工序進,如深整