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【资料】常见机械加工冲压工艺质量问题及解决-产生冲压件质量缺陷的分析

关于机械加工工艺——冲压工艺和其他常见的缺陷及分析这个话题，相信很多机加小伙伴都非常有兴趣了解，因为这个话题也是机械加工和设计人员非常头疼的问题，不管是设计学徒还是设计工程师，也不管是不是以后要搞设计，这些冲压技术缺陷问题的解决方法还是需要掌握的，毕竟这个行业非常的广泛。能在头条里看到，这些专业知识，做到放松时还能学习，感觉很不错。那么，我们开始吧！100唯尔教育网小编便从网上搜集了一些与冲压工艺相关的信息，不懂这些冲压工艺和冲压模具术语，怎么要求老板给你加薪资！！下面分享给大家一起了解一下吧！

　　一、冲裁件的常见缺陷及原因分析

　　冲裁是利用模具使板料分离的冲压工序。

　　冲裁件常见缺陷有：毛刺、制件表面翘曲、尺寸超差。

　　1、毛刺

　　在板料冲裁中，产生不同程度的毛刺，一般来讲是很难避免的，但是提高制件的工艺性,改善冲压条件，就能减小毛刺。

　　产生毛刺的原因主要有以下几方面：

　　1.1间隙

　　冲裁间隙过大、过小或不均匀均可产生毛刺。影响间隙过大、过小或不均匀的有如下因素：

　　a.模具制造误差-冲模零件加工不符合图纸、底板平行度不好等;

　　b.模具装配误差-导向部分间隙大、凸凹模装配不同心等;

　　c.压力机精度差—如压力机导轨间隙过大，滑块底面与工作台表面的平行度不好，或是滑块行程与压力机台面的垂直度不好，工作台刚性差，在冲裁时产生挠度，均能引起间隙的变化;

　　d.安装误差—如冲模上下底板表面在安装时未擦干净或对大型冲模上模的紧固方法不当，冲模上下模安装不同心(尤其是无导柱模)而引起工作部分倾斜;

　　e.冲模结构不合理-冲模及工作部分刚度不够，冲裁力不平衡等;

　　d.钢板的瓢曲度大-钢板不平。

　　1.2刀口钝

　　刃口磨损变钝或啃伤均能产生毛刺。

　　影响刃口变钝的因素有：

　　a.模具凸、凹模的材质及其表面处理状态不良，耐磨性差;

　　b.冲模结构不良，刚性差，造成啃伤;

　　c.操作时不及时润滑，磨损快;

　　d.没有及时磨锋刃口。

　　1.3冲裁状态不当

　　如毛坯(包括中间制件)与凸模或凹模接触不好，在定位相对高度不当的修边冲孔时，也会由于制件高度低于定位相对高度，在冲裁过程中制件形状与刃口形状不服帖而产生毛刺。

　　1.4模具结构不当。

　　1.5材料不符工艺规定

　　材料厚度严重超差或用错料(如钢号不对)引起相对间隙不合理而使制件产生毛刺。

　　1.6制件的工艺性差

　　形状复杂有凸出或凹入的尖角均易因磨损过快而产生毛刺。

　　

　　毛刺的产生，不仅使冲裁以后的变形工序由于产生应力集中而容易开裂，同时也给后续工序毛坯的分层带来困难。大的毛刺容易把手划伤;焊接时两张钢板接合不好，易焊穿，焊不牢;铆接时则易产生铆接间隙或引起铆裂。因此，出现允许范围以外的毛刺是极其有害的。对已经产生的毛刺可用锉削、滚光、电解、化学处理等方法来消除。

　　2、制件翘曲不平

　　材料在与凸模、凹模接触的瞬间首先要拉伸弯曲，然后剪断、撕裂。由于拉深、弯曲、横向挤压各种力的作用,使制件展料出现波浪形状,制件因而产生翘曲。

　　制件翘曲产生的原因有以下几个方面:

　　2.1冲裁间隙大

　　间隙过大,则在冲裁过程中,制件的拉伸、弯曲力大，易产生翘曲。改善的办法可在冲裁时用凸模和压料板紧紧地压住，以及保持锋利的刃口，都能受到良好的效果。

　　2.2凹模洞口有反锥

　　制件在通过尺寸小的部位时，外周就要向中心压缩，从而产生弯曲。

　　2.3制件结构形状产生的翘曲

　　制件形状复杂时，制件周围的剪切力就不均匀，因此产生了由周围向中心的力，使制件出现翘曲。解决的办法就是增大压料力。

　　2.4材料内部应力产生的翘曲

　　材料在轧制卷绕时产生的内部应力，在冲裁后移到表面，制件将出现翘曲。解决的方法时开卷时通过矫平机矫平。

　　2.5由于油、空气和接触不良产生的翘曲

　　在冲模和制件、制件和制件之间有油、空气等压迫制件时，制件将产生翘曲，特别是薄料、软材料更易产生。但如均匀的涂油、设置排气孔，可以消除翘曲现象。制件和冲模之间表面有杂物也易在、使制件产生翘曲。

　　冲裁时接触面不良也会产生翘曲。

　　3、尺寸精度超差

　　3.1模具刃口尺寸制造超差

　　3.2冲裁过程中的回弹、上道工序的制件形状与下道工序模具工作部分的支承面形状不一致，使制件在冲裁过程中发生变形，冲裁完毕后产生弹性回复，因而影响尺寸精度。

　　3.3板形不好。

　　3.4多工序的制件由于上道工序调整不当或圆角磨损，破坏了变形时体积均等的原则，引起了冲裁后尺寸的变化。

　　3.5由于操作时定位不好，或者定位机构设计得不好，冲裁过程中毛坯发生了窜动。或者由于剪切件的缺陷(棱形度、缺边等)而引起定位的不准，均能引起尺寸超差。

　　3.6冲裁顺序不对。

　　二、弯曲件的常见缺陷及原因分析

　　弯曲件常见缺陷有：形状与尺寸不符、弯裂、表面擦伤、挠度和扭曲等。

　　1、形状与尺寸不符

　　主要原因是会弹和定位不当所致。解决的办法除采取措施以减少回弹外，提高毛坯定位的可靠性也是很重要的，通常采用以下两种措施;

　　1.1压紧毛坯

　　采用气垫、橡皮或弹簧产生压紧力，在弯曲开始前就把板料压紧。为达到此目的，压料板或压料杆的顶出高度应做得比凹模平面稍高一些。

　　1.2可靠的定位方法

　　毛坯的定位形式主要有以外形为基准和以孔为基准两种。外形定位操作方便，但定位准确性较差。孔定位方式操作不大方便，使用范围较窄，但定位准确可靠。在特定的条件下，有时用外形初定位，大致使毛坯控制在一定范围内，最后以孔位最后定位，吸取两者的优点，使之定位即准确又操作方便。

　　2.弯曲裂纹

　　影响裂纹产生的因素是多方面的，主要有以下几个方面：

　　2.1材料塑性差。

　　2.2弯曲线与板料轧纹方向夹角不符合规定：排样时，单向V形弯曲时，弯曲线应垂直于轧纹方向;双向弯曲时，弯曲线与轧纹方向最好成45度。

　　2.3弯曲半径过小。

　　2.4毛坯剪切和冲裁断面质量差——毛刺、裂纹。

　　2.5凸凹模圆角半径磨损或间隙过小——进料阻力增大。

　　2.6润滑不够——摩擦力较大

　　2.7料厚尺寸严重超差——进料困难

　　2.8酸洗质量差

　　3、表面擦（拉）伤

　　表面擦伤的主要原因是模具工作部分选材不当，热处理硬度低，凹模圆角磨损、光洁度差，弯曲毛坯表面质量差(有锈、结疤等)，材料厚度超差，工艺方案选择不合理，缺少润滑等。

　　三、大型曲面拉深件的常见缺陷及原因分析

　　1、大型曲面制件的拉深特点

　　1.1变形特点

　　大型曲面制件的变形特点是：周边为拉深，内部则有胀形成分。表面形状是靠压料面外部材料来补充，而内部则靠材料延伸来满足胀形的要求。同时由于拉深深度不一，形状复杂，变形部分周边分布不均。因此，控制材料的流向及流速极为重要。大型曲面制件的局部既易起皱，又易开裂。

　　1.2要有足够稳定的压边力

　　大型曲面制件不仅要求一定的拉深力，而且要求在其拉深过程中具有足够的稳定的压边力。此类制件往往是轮廓尺寸较大，深度较深的空间曲面，所以需用变形力和压边力都较大。在普通带气垫的单动压力机上，压边力只有名义吨位的1/6左右，而且压边力也不稳定，难以满足此类制件的工艺要求，因此在大量生产中，此类制件的拉深均在双动压力机上进行。双动压力机具有拉深和压边的两个滑块，即内滑块和外滑块，压边力可达到总拉深力的40%-50%以上，能满足制件周边变形分布不均的要求，且压边力稳定，易得到刚度较好的拉深件。

　　1.3拉深件必须有足够的刚度

　　此类制件大多是作为机械的外壳，要求有足够的刚度(使用中不会发生颤抖和噪音)和尺寸稳定性(保证焊接、装配质量)。这就要求在拉深过程中使材料各部位受到均匀的拉应力(最理想的是双向拉应力状态)，且使拉应力超过屈服极限，而低于强度极限，使制件的弹性回复减少到最低限度，使形状不致于产生畸变，同时也不致于破裂。

　　2、常见缺陷及原因分析

　　大型曲面拉深件常见的缺陷有：裂纹和破裂、皱纹和折纹、棱线不清、刚度差、表面划痕、表面粗糙和滑移线等。

　　2.1裂纹和破裂

　　裂纹和破裂产生的原因主要是由于局部毛坯受到的拉应力超过了强度极限所致。具体影响的原因有：

　　2.1.1材料的冲压性能不符合工艺要求。

　　2.1.2板料厚度超差-当板料厚度超过上偏差时，局部间隙小的区域进料时卡死，冲压变形困难，材料不易通过该处凹模内而被拉断。当板料厚度超过下偏差时，材料变薄了，横剖面单位面积上的压应力增大，或者由于材料变薄，阻力减小，流入凹模内的板料过多而先形成皱纹，这时，材料不易流动而被拉裂。

　　2.1.3材料表面质量差-划痕引起应力集中、锈蚀增大后阻力。

　　2.1.4压料面的进料阻力过大-毛坯外形大、压料筋槽间隙小、凹模圆角半径过小、外滑块调的过深、拉深筋过高、压料面和凹模圆角半径光洁度差。

　　2.1.5局部拉深量太大，拉深变形超过了材料变形极限。

　　2.1.6在操作中，把毛坯放偏，造成一边压料过大，一边压料过小。过大的一边则进料困难，造成开裂;过小的一边，进料过多，易起皱，皱后进料困难，引起破裂。

　　2.1.7不按工艺规定涂润滑剂，后阻力增大，造成进料困难而开裂。

　　2.1.8冲模安装不当或压力机精度差，引起间隙偏斜，造成进料阻力不均。

　　2.2皱纹和折纹

　　皱纹产生的原因主要因为局部毛坯受压引起失稳和材料流向不均引起局部材料堆积而产生皱纹。具体有下面几个方面：

　　2.2.1制件的冲压工艺性差，冲压方向和压料面形状确定不当，很难控制材料的流动速度，引起皱纹。

　　2.2.2压料面的进料阻力太小，进料过多而起皱。这时可调节外滑块压力或改变拉深毛坯局部形状，增加压料面积来消除，或局部增加拉深筋来增大进料阻力。

　　2.2.3压料面接触不好，严重时形成里松外紧。材料通过外紧区域后压料圈就失去压料作用，造成进料过多，产生皱纹。这时要重新研磨压料面，保证全面接触，允许稍有里紧外松。

　　2.2.4涂油润滑过多。

　　2.2.5外滑块调整不当，造成倾斜，使各处压料面压力不均，松的地方易起皱。

　　

　　2.3棱线不清

　　制件从外表观察，要求棱线清晰。如果压力机的压力不够，则在拉深成形中，在材料变形过程终止时，得不到足够墩死的压力，则棱线不清。另外，冲模的导向不好，工作部分间隙不均匀，或凸模及凹模安装不正确(倾斜)，压机的平行度不好也能引起棱线不清。

　　2.4刚性差

　　形成刚性差的主要原因除制件工艺性不好外，主要的则是压料面的进料阻力太小，材料塑性变形不够引起的。此时可考虑增加拉深筋或将圆式拉深筋改为坎式拉深筋，以增大进料阻力。这也是单动压力机拉深出来的制件的刚度比双动压力机拉深出来的制件差的原因。

　　2.5表面划痕(拉伤)

　　表面划痕通常有如下原因造成：凹模圆角部分光洁度不够，这样在拉深过程中材料被划伤，并有可能使材料粘附在凹模上，而形成划痕;由于脏物落入凹模中或拉深油不干净，也会划伤制件表面;如果压料面是由镶块组成的，则由于镶块结合不好，也会造成划痕;由于工艺补充部分过小，通过凹模口的划痕没有被切去。

　　2.6表面粗糙和滑移线

　　表面粗糙的缺陷是材料本身晶粒度过大引起的。

　　冲压工艺和冲压模具术语

　　首先，我们来聊聊冲压工艺类术语

　　1、工件

　　工件就是已完结工艺各项规则的各道工序的冲件。

　　2、工序件

　　工序件是已被冲压一部分的坯料或产品，但尚须进一步成型。

　　3、上件

　　上件是将工序产品送入模具以供进一步冲压的产品。

　　4、上件设备

　　上件设备是将工序件送入模具的设备。

　　5、上死点

　　上死点是压力机承板上下运动的上端打死点。

　　6、下死点

　　下死点是压力机承板上下运动的下端打死点。

　　7、毛刺

　　毛刺是产品在冲裁后冲裁件侧断面质量留下的凸起。

　　8、毛刺面

　　毛刺面是指的是产品在冲裁后冲裁件侧断面有毛刺的冲裁件一侧平面。在落料模里，毛刺面是触摸凸模的平面;在冲孔模里，毛刺面是触摸下模的产品面。

　　9、毛面

　　毛面说笼统点就是冲裁件被撕裂的粗糙的断面。

　　10、中性层

　　中性层实际并不存在，是一个假象出来，用于展开产品，表达唯一成型部分既不拉伸也不压缩的长度。

　　11、中性层系数

　　中性层系数就是用以断定中性层所在产品成型的具体位置数。

　　12、双面空地

　　双面空地是从一侧至对面另一侧的空地或两边空地之和。

　　13、出件

　　出件就是把已经经过冲制后的工(序)件从模具内顶出的一个代称，也可称之为“落料”。

　　14、出件设备

　　出件设备是使已经经过冲制后的工(序)件从模具内顶出的专用设备。

　　15、正回弹

　　正回弹是产品折弯后，冲件从模具中取出后成型半径增大的表现，冲裁件从模具中出件后其成型角度增大的回弹。

　　16、冲件

　　冲件是原材料经过一道或多道冲压工序后的总称，也就是工序件和工件的总称。

　　17、光面

　　光面是冲裁件被切出的亮光带，一般断面分为3个断面。

　　18、闭合高度

　　闭合高度是冲模在正常工作时，压力机到达下打死点时上模座或下模承板平面的间隔。

　　19、回弹

　　回弹有两种，一种是成形冲件从模具内取出后的尺度与模具相应尺度的差值。关于曲折件，一般以视点差或半径差表明。另一种是从模具中逸出的冲裁件外形尺度与凹模相应尺度的差值或内形尺度与凸模相应尺度的差值。

　　20、行程

　　行程是压力机滑块上下运动两端结尾间的间隔。习惯上把压力机滑块的上下运动也称为行程，如“行程向下”、“行程向上”、“每分钟行程次数”等等。

　　21、负回弹

　　负回弹是成形冲件从模具中取出后曲率半径减小的回弹，或冲裁件从模具中逸出后资料实体缩小的回弹。

　　22、夹持送料设备

　　夹持送料设备是使用机械、气压或液压机的夹紧、放松和往复动作将原资料送入冲模的设备。

　　23、寿数

　　寿数是指冲模每修磨一次能冲压的次数或模具作废前能冲压的次数。前者称为刃磨寿数，后者称为总寿数。

　　

　　24、步距

　　步距是可用于屡次冲压的原资料每次送进的间隔。

　　25、空地

　　空地是相互配合的凸模和凹模相应尺度的差值或其间的空地。

　　26、单面空地

　　单面空地是从中心至一侧的空地或一侧的空地。

　　27、坯料

　　坯料是未经过冲压的，大多只用于一次冲压的原资料。坯料有时称为毛坯或毛料。

　　28、卷料

　　卷料是可用于屡次冲压的成卷原资料。

　　29、板料

　　板料是可用于屡次冲压的板状原资料。

　　30、条料

　　条料是可用于屡次冲压的条状原资料。

　　31、拉痕

　　拉痕是冲件在成形进程中，资料外表与模具作业面的冲突印痕。

　　32、拉深比

　　拉深比是拉深系数的倒数。

　　33、拉深系数

　　拉深系数是本工序圆筒形拉深件直径与前工序拉深件直径的比值。关于第一道拉深，拉深系数是拉深件直径与打开直径的比值。

　　34、突耳

　　突耳是拉深件上口边际的耳形突起。

　　35、送料

　　送料是将原资料送入模具以供冲压。

　　36、送料设备

　　送料设备是将原资料送入模具的设备。常见的送料设备有滚轴式、夹持式、钩式等。

　　37、料斗

　　料斗是带有使成形冲件主动定向送出组织的斗形容器。

　　38、曲折半径

　　曲折半径是冲件曲折处的内半径。

　　39、打开图

　　打开图是与成形冲件相对应的平面工序件图形。

　　40、打开尺度

　　打开尺度是与成形冲件尺度相对应的平面工序件尺度。

　　41、起拱

　　起拱是冲件外表发生拱形不平的现象称号。

　　42、起皱

　　起皱是拉深件凸缘发生波浪形皱裥的现象称号。

　　43、料槽

　　料槽是使冲件次序进入或脱离模具的槽形通道。

　　44、钩式送料设备

　　钩式送料设备是使用往复运动的钩子伸入孔内带动原资料送入冲模的设备。

　　45、理件

　　理件是将冲件(绝大多数为冲裁件)理齐堆叠。

　　46、理件设备

　　理件设备是将冲件理齐堆叠的设备。

　　47、排样

　　排样是完结排样图的冲模设计进程。有时也把排样图简称为排样。

　　48、排样图

　　排样图是描绘冲件在条(带、卷)料上逐步构成的进程，终究占有的方位和相邻冲件间联系的布局图。

　　49、粘模

　　粘模是冲模作业外表与冲件资料粘合的现象称号。

　　50、崩刃

　　崩刃是凸模或凹模刃口小块剥落的现象称号。

　　51、最小曲折半径

　　最小曲折半径是指能成功地进行曲折的最小的曲折半径。

　　52、搭边

　　搭边是排样图中相邻冲件概括间的最小间隔，或冲件概括与条料边际的最小间隔。

　　53、塌角

　　塌角有两个意义，一个是指冲裁件外缘近凹模面或内缘近凸模面呈圆角的现象，另一是指冲裁件断面呈塌角现象部分的高度hg。

　　54、塌角面

　　塌角面是边际呈塌角的冲裁件平面，即毛刺面的对面。

　　55、试模

　　试模是指模具装配完结后进行的试验性冲压，以考核模具性能及冲件质量。

　　56、滚轴送料设备

　　滚轴送料设备是使用成对滚轴将原资料夹紧并送入冲模的设备。资料的送进是经过滚轴的周期性旋转完结的。

　　

　　其次，聊聊什么是冲压模术语

　　1、冲裁

　　冲裁是使用冲模使部分资料或工序件与另一部分资料、工(序)件或废料别离的一种冲压工序。冲裁是堵截、落料、冲孔、冲缺、冲槽、剖切、凿切、切边、切舌、切开、整修等别离工序的总称。

　　2、切开

　　切开是将资料沿打开概括部分而不是彻底别离的一种冲压工序。被切开而别离的资料坐落或根本坐落别离前所在的平面。

　　3、切边

　　切边是使用冲模修边成形工序件的边际，使之具有必定直径、必定高度或必定形状的一种冲压工序。

　　4、切舌

　　切舌是将资料沿打开概括部分而不是彻底别离的一种冲压工序。被部分别离的资料，具有工件所要求的必定方位，不再坐落别离前所在的平面上。堵截

　　5、堵截

　　堵截是将资料沿打开概括别离的一种冲压工序，被别离的资料成为工件或工序件。

　　6、扩口

　　扩口是将空心件或管状件打开处向外扩张的一种冲压工序。

　　7、冲孔

　　冲孔是将废料沿关闭概括从资料或工序件上别离的一种冲压工序，在资料或工序件上取得需求的孔。

　　8、冲缺

　　冲缺是将废料沿打开概括从资料或工序件上别离的一种冲压工序，打开概括构成缺口，其深度不超过宽度。

　　9、冲槽

　　冲槽是将废料沿打开概括从资料或工序件上别离的一种冲压工序，打开概括呈槽形，其深度超过宽度。

　　10、冲中心孔

　　冲中心孔是在工序件外表构成浅凹中心孔的一种冲压工序，反面资料并无相应凸起。

　　11、精冲

　　精冲是光亮冲裁的一种，它使用有带齿压料板的精冲模使冲件整个断面悉数或根本悉数光亮。

　　12、连续模

　　连续模是具有两个或更多工位的冲模，资料随压力机行程逐次送进一工位，从而使冲件逐步成形。

　　13、单工序模

　　单工序模是在压力机一次行程中只完结一道工序的冲模。

　　14、组合冲模

　　组合冲模是按几何要素(直线、视点、圆弧、孔)逐副逐步构成各种冲件的通用、可调式成套冲模。平面状冲件的外形概括一般需求几副组合冲模分次冲成。

　　15、压凸

　　压凸是用凸模挤入工序件一面，迫使资料流入对面凹坑以构成凸起的一种冲压工序。

　　16、压花

　　压花是强行部分排挤资料，在工序件外表构成浅凹斑纹，图画、文字或符号的一种冲压工序。被压花外表的反面并无对应于浅凹的凸起。