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、MP的制作方法

三、應用實例

一、沖壓成形工藝流程

1模具開發(fā)基本流程產品設計沖壓工藝分析模具結構設計NC制造CAE同步分析調試CAE同步分析DL圖設計CAE分析（運動干涉）產品、沖壓工藝、模具結構、NC2沖壓工藝基本流程產品數模生產綱領參考工藝技術標準設備參數零件工藝性分析CAE拉延修沖CAM…..翻邊工藝制訂編制沖壓作業(yè)書制作數模解析技術CAE沖壓方向內容分配模具結構分模線….CAE分析模具材料定位方式取料方式..PBPCPD…拉延全工序間隙確定3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、工序數模制作5、CAE模擬6、MP制訂沖壓工藝制訂4一、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數據（UG）（用于模具設計和NC加工）；3、制作詳細的2D數據（指導設計和會簽）MP制訂5MP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數據（UG格式、設計用）；3、制作詳細的2D數據（指導設計和會簽）（MP）（OFFICE文件）4、制作3D數據（UG格式、NC用）6沖壓工藝案例零件名稱：左右縱梁材料：SP121BQ料厚：1。2MM7沖壓工藝案例PB：拉延PC：修沖PE：修沖PD：整形8零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）9零件常見問題1、起皺問題10主要原因：由由于板料的厚厚度方向的尺尺寸和平面方方向上的尺寸寸相差較大，，造成厚度方方向不穩(wěn)定，，當平面方向向的應力達到到一定程度時時，厚度方向向失穩(wěn)，從而而產生起皺現(xiàn)現(xiàn)象。1、材料堆集起起皺。進入凹凹模腔內材料料過多變成的的皺紋。2、失穩(wěn)起皺a.板料厚度方向向約束力弱的的壓縮凸緣失失穩(wěn)。b.在不均勻的拉拉伸部位失穩(wěn)穩(wěn)而產生的皺皺紋。起皺原因111、產品設計方方面：A、檢查原始產產品模型設計計的合理性；；B、避免產品出出現(xiàn)鞍形形狀狀；C、產品易起皺皺部位增加吸吸料筋等等；；2、沖壓工藝方方面：A、合理安排工工序B、檢查壓料面面和拉延補充充面的合理性性；C、檢查拉延毛毛坯、壓料力力、局部材料料流動情況的的合理性。D、用內筋方式式舒皺E、提高壓料力，，調整拉延筋筋、沖壓方向向，增加成形形工序、板料料厚度，改變變產品及工藝藝造型以吸收收多余材料等等方法3、材料方面：：在滿足產品品性能的情況況下，對于一一些易起皺的的零件，采用用成形性較好好的材料起皺解決辦法法12零件開裂問題題13開裂原因開裂：主要是是由于材料在在拉伸過程中中，應變超過過其極限，而而形成失穩(wěn)。。1、材料抗拉強強度不足而產產生的破裂，，如靠凸、凹凹模園角處，，局部受力過過大而破裂。。2、材料變形量量不足而破裂裂，在脹形變變形時，靠凸凸模頂部產生生的破裂，或或凸緣伸長變變形流入引起起的破裂。3、時效裂紋：：即嚴重成形形硬化部分，，經應變時效效脆化又加重重，并且成形形時的殘余應應力作用引起起的制件晚起起破裂。4、材料受拉伸伸彎曲既而又又彎曲折回以以致產生破裂裂，多產生于于凸筋或凹摸摸口處。5、條紋狀裂紋紋。由于材料料內有雜質引引起的裂紋，，一般平行于于板料扎制方方向。141、材料方面：：采用拉延性性能較好的材材料2、減少應變方方面：A、選擇合理的的坯料尺寸和和形狀B、調整拉延筋筋參數C、增加輔助工工藝（切口等等）D、改善潤滑條條件E、修改工藝補補充面F、調整壓料力力G、………….開裂解決辦法法15回彈問題回彈：零件在在沖壓成形后后，材料由于于彈性卸載，，導致局部或或整體發(fā)生變變形。應力應變16由于影響回彈彈的因素很多多，例如：材材料、壓力、、模具狀態(tài)等等等，實際生生產中很難解解決。目前，，解決回彈常常用下面幾種種方法：1、補償法。其其原理是根據據彎曲成形后后板料的回彈彈量的大小預預先在模具上上作出等于工工件回彈量的的斜度，來補補償工件成形形后的回彈（（經驗和CAE模擬）；2、拉彎法。是是在板料彎曲曲的同時施加加拉力來改變變板料內部的的應力狀態(tài)和和分布情況，，使應力分布布較為均勻，，減少回彈量量；3、采用成形性性較好的材料料?；貜椊鉀Q辦法法17表面質量問題題18表面質量產生生原因主要類型：沖沖擊線、滑移移線、塌陷、、暗坑、表面面扭曲等對于外板零件件來說，外表表面產生的缺缺陷是不允許許的。沖擊線、滑移移線主要是由由于在沖壓過過程中，板料料和模具接觸觸后，在應力力集中處摩擦擦造成的表面面劃痕。塌陷、暗坑、、表面扭曲主主要是由于零零件變形不充充分，局部材材料應變較小小，外力釋放放后出現(xiàn)的缺缺陷。19消除沖擊線，，可以通過改改變沖壓圓角角、凹模圓角角，增加拉延延深度，更改改壓料面等方方法。消除滑移線，，可以通過改改變產品形狀狀（左右對稱稱）、增大阻阻力等方式。。消除塌陷、表表面扭曲，應了解零件在在變形區(qū)所產產生應力梯度度的等級，盡盡量保證產品品塑性變形的的均勻性。同時通過增大大阻力，提高高局部形狀應應變等手段。表面質量問題題解決辦法20CAE模擬技術在沖沖壓工藝中的的應用一、CAE技術的應用二、利用CAE模擬可以解決決的問題三、應用實例21CAE模擬技術的應應用隨著著計計算算機機技技術術的的不不斷斷發(fā)發(fā)展展，，CAE數字字模模擬擬技技術術被被廣廣泛泛的的應應用用到到實實際際生生產產中中。。主要要應應用用軟軟件件：：PAMSTAMP（法法國國））；；AUTOFORM（瑞瑞士士））；；DYNAFORM（美美國國））；；KMAS（J金網網格格））；；FASTAMP（華華中中科科大大））22利用用計計算算機機數數字字化化模模擬擬，，能能預預測測零零件件在在生生產產過過程程中中的的所所有有問問題題，，例例如如：：開開裂裂、、起起皺皺、、塌塌陷陷、、滑滑移移和和沖沖擊擊等等缺缺陷陷。。通過過成成形形的的切切線線位位移移場場可可以以了了解解材材料料的的流流動動情情況況，，為為更更好好的的解解決決零零件件成成形形時時產產生生的的缺缺陷陷提提供供幫幫助助。。同時時可可以以通通過過和和產產品品的的同同步步開開發(fā)發(fā)，，確確定定零零件件的的局局部部形形狀狀以以及及一一些些重重要要特特征征狀狀態(tài)態(tài)。。通過過對對拉拉延延、、切切邊邊、、翻翻邊邊等等各各種種工工藝藝環(huán)環(huán)境境的的仿仿真真，，模模擬擬實實際際的的沖沖壓壓過過程程,預測測及及修修正正設設計計模模型型、、工工藝藝參參數數。。CAE技術術解解決決的的問問題題23CAE技術術解解決決的的問問題題Skidmark滑移移線線Impactmark沖擊擊線線塌陷陷起皺皺24CAE技術術解解決決的的問問題題材料料移移動動拼焊焊線線的的確確定定25CAE分析析結結果果的的影影響響原原因因模擬擬結結果果的的影影響響原原因因：：1、材材料料參參數數是是影影響響模模擬擬結結果果的的主主要要原原因因。。材材料料性性質質的的不不一一致致導導致致分分析析結結果果和和現(xiàn)現(xiàn)場場調調試試結結果果的的不不一一致致。。2、模模擬擬用用參參數數以以及及潤潤滑滑條條件件不不同同造造成成的的誤誤差差。。26分析析結結果果評評判判標標準準：：所有有零零件件：：無無開開裂裂、、無無起起皺皺、、材材料料變變薄薄率率小小于于20%外板板類類零零件件：：除除滿滿足足以以上上條條件件外外，，無無滑滑移移、、無無沖沖擊擊、、無無塌塌陷陷等等影影響響外外觀觀質質量量的的缺缺陷陷。。應用用全全工工序序模模擬擬，，預預測測后后工工序序的的可可行行性性。。通通過過更更改改工工藝藝條條件件，，保保證證得得到到合合格格零零件件。。CAE分析析結結果果的的評評判判27激光光拼拼焊焊板板技技術術是是基基于于成成熟熟的的激激光光焊焊接接技技術術發(fā)發(fā)展展起起來來的的現(xiàn)現(xiàn)代代加加工工工工藝藝技技術術。。是是通通過過高高能能量量的的激激光光將將幾幾塊塊不不同同材材質質、、不不同同厚厚度度、、不不同同涂涂層層的的鋼鋼材材焊焊接接成成一一塊塊整整體體板板，，以以滿滿足足零零部部件件不不同同部部位位對對材材料料不不同同性性能能的的要要求求。。拼焊焊板板類類零零件件工工藝藝方方案案制制定定28激光光拼拼焊焊鋼鋼板板因因焊焊縫縫的的存存在在，，使使得得其其成成形形具具有有方方向向性性。。當當受受力力方方向向平平行行于于焊焊縫縫方方向向時時，，其其成成形形性性能能明明顯顯低低于于垂垂直直于于焊焊縫縫方方向向。。因因此此杯杯突突試試驗驗是是檢檢驗驗焊焊縫縫質質量量及及拼拼焊焊鋼鋼板板成成形形性性能能的的一一個個較較理理想想試試驗驗項項目目。。焊縫縫區(qū)區(qū)（（含含熱熱影影響響區(qū)區(qū)））寬寬度度一一般般以以小小于于2mm為宜宜，，可可通通過過硬硬度度值值變變化化情情況況對對其其進進行行測測定定；；拼焊焊板板類類零零件件工工藝藝方方案案制制定定29制訂訂拼拼焊焊板板類類零零件件工工藝藝時時，，必必須須考考慮慮如如下下要要點點：：1）防防反反定定位位。。零零件件在在落落料料時時，，工工藝藝必必須須作作出出有有防防反反特特征征點點，，例例如如：：缺缺口口、、圓圓孔孔等等，，防防止止零零件件在在生生產產時時，，由由于于料料厚厚的的不不同同而而引引起起模模具具的的損損壞壞。。2）對對于于有有高高強強度度板板參參與與的的拼拼焊焊類類零零件件，，為為了了防防止止零零件件回回彈彈且且由由于于回回彈彈不不均均勻勻而而使使零零件件產產生生扭扭曲曲時時，，必必須須增增加加斜斜楔楔整整形形工工藝藝。。3）為為了了保保證證零零件件不不同同位位置置的的功功能能，，必必須須采采取取有有效效措措施施，，防防止止拼拼焊焊線線位位置置的的偏偏移移。。4）對對于于不不等等板板厚厚的的激激光光拼拼焊焊板板零零件件而而言言，，保保證證部部件件之之間間的的均均勻勻間間隙隙是是無無法法實實現(xiàn)現(xiàn)的的。。因因此此為為了了防防止止由由于于間間隙隙的的存存在在而而引引起起的的零零件件的的缺缺陷陷，，需需要要在在模模具具結結構構以以及及工工藝藝構構造造上上加加以以考考慮慮。。拼焊焊板板類類零零件件工工藝藝方方案案制制定定30對于于拼拼焊焊鋼鋼板板來來說說，，由由于于板板厚厚和和材材料料的的不不同同，，焊焊縫縫的的偏偏移移有有可可能能導導致致零零件件搭搭接接處處的的間間隙隙改改變變。。另另外外由由于于焊焊縫縫部部位位的的硬硬化化，，成成形形時時應應力力傳傳遞遞受受阻阻，，材材料料延延伸伸率率降降低低，，比比基基板板更更易易于于失失穩(wěn)穩(wěn)開開裂裂，，因因而而當當板板料料流流動動過過大大時時，，焊焊縫縫處處于于變變形形量量較較大大區(qū)區(qū)域域時時，，焊焊縫縫處處易易于于開開裂裂。。因因此此必必須須有有效效的的控控制制焊焊縫縫的的過過度度偏偏移移。。常常用用于于控控制制焊焊縫縫偏偏移移的的有有以以下下幾幾種種方方法法。。1．．改改變變模模具具壓壓邊邊力力法法2．置拉拉深深筋筋法法