沖壓成形工藝流程及零件成形常見問題

1、1沖壓成形工藝流程及零件成形常見問題沖壓成形工藝流程及零件成形常見問題二、二、MPMP的制作方法的制作方法 三、三、應用實例應用實例 一、一、沖壓成形工藝流程沖壓成形工藝流程 2模具開發(fā)基本流程模具開發(fā)基本流程產品產品設計設計沖壓沖壓工藝工藝分析分析模具模具結構結構設計設計NC制造制造CAE同步同步分析分析調試調試CAE同步同步分析分析DL圖圖設計設計CAE分分析（運析（運動干涉）動干涉）產品、產品、沖壓工沖壓工藝、模藝、模具結構、具結構、NC3沖壓工藝基本流程沖壓工藝基本流程產品數(shù)模產品數(shù)模生產綱領生產綱領參考工藝參考工藝技術標準技術標準設備參數(shù)設備參數(shù)零件工藝零件工藝性分析性分析CAE拉延

2、拉延修沖修沖CAM.翻邊翻邊工藝制訂工藝制訂編制沖壓編制沖壓作業(yè)書作業(yè)書制作制作數(shù)模數(shù)模解析解析技術技術CAE沖壓方向沖壓方向內容分配內容分配模具結構模具結構分模線分模線.CAE分析分析模具材料模具材料定位方式定位方式取料方式取料方式.PBPCPD拉延拉延全工序全工序間隙間隙確定確定4主要原則和步驟:1、詳細了解產品的功能和形狀2、合理安排工序內容3、BMP制訂4、工序數(shù)模制作5、CAE模擬6、MP制訂沖壓工藝制訂沖壓工藝制訂5一、傳統(tǒng)的制作方法（國內）1、按照產品形狀，制訂出合理的沖壓工藝（BMP）；2、制作3D數(shù)據（UG）（用于模具設計和NC加工）；3、制作詳細的2D數(shù)據（指導設計和會簽）

3、MP制訂制訂6MP制訂制訂二、國外的制作方法1、按照產品形狀，制訂出合理的沖壓工藝（BMP）；2、制作3D數(shù)據（UG格式、設計用）；3、制作詳細的2D數(shù)據（指導設計和會簽） （MP）（OFFICE文件）4、制作3D數(shù)據（UG格式、NC用）7沖壓工藝案例沖壓工藝案例零件名稱：左右縱梁零件名稱：左右縱梁材料：材料：SP121BQ料厚：料厚：1。2MM8沖壓工藝案例沖壓工藝案例PB：拉延：拉延PC：修沖：修沖PE：修沖：修沖PD：整形：整形9零件常見問題零件常見問題 零件成形時常見問題： 1、起皺 2、開裂 3、回彈 4、表面質量（塌陷、滑移、沖擊）10零件常見問題零件常見問題1、起皺問題、起皺問題

4、11 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較大，造成厚度方向不穩(wěn)定，當平面方向的應力達到一定程度時，厚度方向失穩(wěn)，從而產生起皺現(xiàn)象。 1、材料堆集起皺。進入凹模腔內材料過多變成的皺紋。 2、失穩(wěn)起皺 a.板料厚度方向約束力弱的壓縮凸緣失穩(wěn)。 b.在不均勻的拉伸部位失穩(wěn)而產生的皺紋。起皺原因起皺原因121、產品設計方面： A、檢查原始產品模型設計的合理性； B、避免產品出現(xiàn)鞍形形狀； C、產品易起皺部位增加吸料筋等等；2、沖壓工藝方面： A、合理安排工序 B、檢查壓料面和拉延補充面的合理性； C、檢查拉延毛坯、壓料力、局部材料流動情況的合理性。 D、用內筋方式舒皺 E、提高壓

5、料力，調整拉延筋、沖壓方向，增加成形工序、板料厚度，改變產品及工藝造型以吸收多余材料等方法3、材料方面：在滿足產品性能的情況下，對于一些易起皺的零件，采用成形性較好的材料 起皺解決辦法起皺解決辦法13零件開裂問題零件開裂問題14開裂原因開裂原因開裂：主要是由于材料在拉伸過程中，應變超過其極限，而形成失穩(wěn)。1、材料抗拉強度不足而產生的破裂，如靠凸、凹模園角處，局部受力過大而破裂。2、材料變形量不足而破裂，在脹形變形時，靠凸模頂部產生的破裂，或凸緣伸長變形流入引起的破裂。3、時效裂紋：即嚴重成形硬化部分，經應變時效脆化又加重，并且成形時的殘余應力作用引起的制件晚起破裂。4、材料受拉伸彎曲既而又彎曲

6、折回以致產生破裂，多產生于凸筋或凹摸口處。5、條紋狀裂紋。由于材料內有雜質引起的裂紋，一般平行于板料扎制方向。151、材料方面：采用拉延性能較好的材料2、減少應變方面：A、選擇合理的坯料尺寸和形狀B、調整拉延筋參數(shù)C、增加輔助工藝（切口等）D、改善潤滑條件E、修改工藝補充面F、調整壓料力G、.開裂解決辦法開裂解決辦法16回彈問題回彈問題回彈：零件在沖壓成形后，材料由于彈性卸載，回彈：零件在沖壓成形后，材料由于彈性卸載，導致局部或整體發(fā)生變形。導致局部或整體發(fā)生變形。應力應力應變應變17 由于影響回彈的因素很多，例如：材料、壓力、模具狀態(tài)等等，實際生產中很難解決。目前，解決回彈常用下面幾種方法：

7、1、補償法。其原理是根據彎曲成形后板料的回彈量的大小預先在模具上作出等于工件回彈量的斜度，來補償工件成形后的回彈（經驗和CAE模擬）；2、拉彎法。是在板料彎曲的同時施加拉力來改變板料內部的應力狀態(tài)和分布情況，使應力分布較為均勻，減少回彈量；3、采用成形性較好的材料。回彈解決辦法回彈解決辦法18表面質量問題表面質量問題19表面質量產生原因表面質量產生原因主要類型：沖擊線、滑移線、塌陷、暗坑、表面扭曲等對于外板零件來說，外表面產生的缺陷是不允許的。沖擊線、滑移線主要是由于在沖壓過程中，板料和模具接觸后，在應力集中處摩擦造成的表面劃痕。塌陷、暗坑、表面扭曲主要是由于零件變形不充分，局部材料應變較小，

8、外力釋放后出現(xiàn)的缺陷。20 消除沖擊線，可以通過改變沖壓圓角、凹模圓角，增加拉延深度，更改壓料面等方法。 消除滑移線，可以通過改變產品形狀（左右對稱）、增大阻力等方式。 消除塌陷、表面扭曲，應了解零件在變形區(qū)所產生應力梯度的等級，盡量保證產品塑性變形的均勻性。同時通過增大阻力，提高局部形狀應變等手段。表面質量問題解決辦法表面質量問題解決辦法21CAECAE模擬技術在沖壓工藝中的應用模擬技術在沖壓工藝中的應用一、一、CAECAE技術的應用技術的應用 二、利用二、利用CAECAE模擬可以解決的問題模擬可以解決的問題 三、三、應用實例應用實例 22CAECAE模擬技術的應用模擬技術的應用 隨著計算機

9、技術的不斷發(fā)展，CAE數(shù)字模擬技術被廣泛的應用到實際生產中。 主要應用軟件： PAMSTAMP（法國）；AUTOFORM（瑞士）；DYNAFORM（美國）；KMAS（J金網格）；FASTAMP（華中科大）23 利用計算機數(shù)字化模擬，能預測零件在生產過程中的所有問題，例如：開裂、起皺、塌陷、滑移和沖擊等缺陷。 通過成形的切線位移場可以了解材料的流動情況，為更好的解決零件成形時產生的缺陷提供幫助。 同時可以通過和產品的同步開發(fā)，確定零件的局部形狀以及一些重要特征狀態(tài)。 通過對拉延、切邊、翻邊等各種工藝環(huán)境的仿真，模擬實際的沖壓過程,預測及修正設計模型、工藝參數(shù)。CAE技術解決的問題技術解決的問題2

10、4CAE技術解決的問題技術解決的問題Skid mark 滑移線滑移線Impact mark 沖擊線沖擊線塌陷塌陷起皺起皺25CAE技術解決的問題技術解決的問題材料移動材料移動拼焊線的確定拼焊線的確定26CAE分析結果的影響原因分析結果的影響原因模擬結果的影響原因：模擬結果的影響原因：1、材料參數(shù)是影響模擬結果的主要原因。、材料參數(shù)是影響模擬結果的主要原因。材料性質的不一致導致分析結果和現(xiàn)場調材料性質的不一致導致分析結果和現(xiàn)場調試結果的不一致。試結果的不一致。2、模擬用參數(shù)以及潤滑條件不同造成的、模擬用參數(shù)以及潤滑條件不同造成的誤差。誤差。27分析結果評判標準：分析結果評判標準：所有零件：無開裂

11、、無起皺、材料變薄率小于所有零件：無開裂、無起皺、材料變薄率小于20%外板類零件：除滿足以上條件外，無滑移、無沖擊、外板類零件：除滿足以上條件外，無滑移、無沖擊、無塌陷等影響外觀質量的缺陷。無塌陷等影響外觀質量的缺陷。 應用全工序模擬，預測后工序的可行性。通過應用全工序模擬，預測后工序的可行性。通過更改工藝條件，保證得到合格零件。更改工藝條件，保證得到合格零件。CAE分析結果的評判分析結果的評判28 激光拼焊板技術是基于成熟的激光焊接技術發(fā)展起來的現(xiàn)代加工工藝技術。是通過高能量的激光將幾塊不同材質、不同厚度、不同涂層的鋼材焊接成一塊整體板，以滿足零部件不同部位對材料不同性能的要求。 拼焊板類零

12、件工藝方案制定拼焊板類零件工藝方案制定 29 激光拼焊鋼板因焊縫的存在，使得其成形具有方向性。當受力方向平行于焊縫方向時，其成形性能明顯低于垂直于焊縫方向。因此杯突試驗是檢驗焊縫質量及拼焊鋼板成形性能的一個較理想試驗項目。 焊縫區(qū)（含熱影響區(qū)）寬度一般以小于2mm為宜，可通過硬度值變化情況對其進行測定； 拼焊板類零件工藝方案制定拼焊板類零件工藝方案制定 30制訂拼焊板類零件工藝時，必須考慮如下要點：1）防反定位。零件在落料時，工藝必須作出有防反特征點，例如：缺口、圓孔等，防止零件在生產時，由于料厚的不同而引起模具的損壞。2）對于有高強度板參與的拼焊類零件，為了防止零件回彈且由于回彈不均勻而使零

13、件產生扭曲時，必須增加斜楔整形工藝。3）為了保證零件不同位置的功能，必須采取有效措施，防止拼焊線位置的偏移。4）對于不等板厚的激光拼焊板零件而言，保證部件之間的均勻間隙是無法實現(xiàn)的。因此為了防止由于間隙的存在而引起的零件的缺陷，需要在模具結構以及工藝構造上加以考慮。拼焊板類零件工藝方案制定拼焊板類零件工藝方案制定 31 對于拼焊鋼板來說，由于板厚和材料的不同，焊縫的偏移有可能導致零件搭接處的間隙改變。另外由于焊縫部位的硬化，成形時應力傳遞受阻，材料延伸率降低，比基板更易于失穩(wěn)開裂，因而當板料流動過大時，焊縫處于變形量較大區(qū)域時，焊縫處易于開裂。因此必須有效的控制焊縫的過度偏移。常用于控制焊縫偏

14、移的有以下幾種方法。 1改變模具壓邊力法2置拉深筋法 3夾持焊縫法防止拼焊線偏移的工藝方案防止拼焊線偏移的工藝方案 32 左右前縱梁由于角部翻邊過高36MM，在翻邊時發(fā)生開裂出現(xiàn)。通過在拉延時，增加儲存料凸臺，仍然不能解決問題，通過現(xiàn)場沖壓過程觀察發(fā)現(xiàn)，零件在翻邊剛開始時就已經開裂出現(xiàn)，而不是在沖壓結束時出現(xiàn)開裂，因此斷定，零件在成型時不是由于材料的不足而造成的開裂，而應該是翻邊的順序有問題，通過增加局部鑲塊高度，達到中間先成型，然后邊緣再成型的方案，解決了開裂現(xiàn)象的出現(xiàn)。解析技術解析技術 33解析技術解析技術 更多精益干貨歡迎關注：精益生產促進中心微信公眾號更多精益干貨歡迎關注：精益生產促進

15、中心微信公眾號打開微信掃一掃我們的使命：精益生產宣傳和推廣，傳播精益文化、工具、我們的使命：精益生產宣傳和推廣，傳播精益文化、工具、方法，介紹先進的精益生產體系，幫助企業(yè)進一步改善，最方法，介紹先進的精益生產體系，幫助企業(yè)進一步改善，最大化地減少浪費，降低成本，增加附加價值和利潤，從而提大化地減少浪費，降低成本，增加附加價值和利潤，從而提升企業(yè)競爭力。升企業(yè)競爭力。精弘益精弘益20162016年公開課下半年度計劃年公開課下半年度計劃報名咨詢電話：報名咨詢電話：020-39073903020-390739036 6月月20-21日TPMTPM全員設備維護全員設備維護2天2,500廣州12-19日日本精益研修（日本精益研修（8 8天）天）8天38,800日本30-7月1日5S5S與目視化管理與目視化管理2天2,300廣州29-7月1日廣汽豐田精益考察研修廣汽豐田精益考察研修3天4,680廣州7 7月月18-19品管圈品管圈QCCQCC2天2,500深圳21-22日精益物流與拉動系統(tǒng)精益物流與拉動系統(tǒng)2天2,500廣州8 8月月15-16計劃與物料管理計劃與物料管理2天2,500深圳25-26日精益生產體系和工具運用精益生產體系和工具運用2天2,500廣州9 9月月22-23cell linecell line單元生產線實戰(zhàn)單