文/伍二，周衛(wèi)國，袁河清，肖海東·東風汽車公司技術中心

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·東風汽車公司技術中心

隨著中國汽車制造技術逐漸走入成熟期，沖壓技術在汽車領域中也獲得了較大的發(fā)展。但是隨著車型的多樣化、個性化、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際生產(chǎn)情況，總結一些沖壓現(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

進入21世紀以來，國內(nèi)汽車行業(yè)一直保持著持續(xù)發(fā)展的勢頭。上世紀九十年代以前，國內(nèi)汽車工業(yè)的主導產(chǎn)品是商用車，經(jīng)過十年的發(fā)展，出現(xiàn)了以轎車為主導的局面，汽車工業(yè)重點發(fā)展轎車的戰(zhàn)略轉移，給沖壓行業(yè)帶來了前所未有的發(fā)展機遇。

隨著國內(nèi)轎車行業(yè)引進產(chǎn)品、合資生產(chǎn)及自主研發(fā)的發(fā)展，促使車身沖壓技術基本達到了國外80年代先進水平，以此為契機，國內(nèi)沖壓行業(yè)全面實現(xiàn)了壓機化和模具化，擺脫了手工作業(yè)，機械化、自動化水平進一步提高。

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，沖壓車間承擔各個車型沖壓件的生產(chǎn)，在生產(chǎn)過程中會遇到各種各樣的沖壓生產(chǎn)性問題，積累下大量實用性經(jīng)驗，但是大部分問題沒有經(jīng)過系統(tǒng)有效的分類保存，導致在后期的生產(chǎn)過程中造成不必要的重復浪費。針對這些問題，本文通過對沖壓車間現(xiàn)場各類生產(chǎn)性問題的歸納總結，為以后沖壓生產(chǎn)問題解析提供技術支持。

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，嚴重時還會形成疊料（圖2）。起皺會對零件的外觀表面產(chǎn)生嚴重的影響，尤其表現(xiàn)在涂裝后，嚴重的起皺會使零件無法返修，導致該零件報廢。

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

解決思路：均衡板料流動速度。

解決辦法：⑴燒焊增高拉延筋，增大板料流動阻力；⑵對起皺部分做強壓處理，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)臨時措施：⑴增大壓機壓邊力；⑵在相關處墊膠帶；⑶調整平衡塊，減少局部平衡塊墊片，增加局部板料流動阻力。

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試時出現(xiàn)，開裂直接導致零件的報廢，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，材料應力釋放，依然有可能導致零件開裂，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，導致沖壓件開裂。

解決思路：改善板料流動速度。

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），增加局部板料流動供應量；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 在模具上設置刺破刀

圖7 改變拉延筋形狀

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

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行而與模具輪廓發(fā)生相對位移，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，都會嚴重影響零件的外形。

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兩側板料流動不平衡，零件凸R成形后，向某一單側流動，以至于零件上有明顯的滑移痕跡。

解決思路：平衡R棱角兩側板料流動。

解決方法：⑴增加拉延筋，通過走料阻力平衡板料流動；⑵適當增加料邊尺寸；⑶對零件進行過拉延設計（圖10）。棱線部位R角大于8倍料厚時，滑移線不太明顯。

生產(chǎn)臨時措施：適當增大壓邊力。

圖10 過拉延設計

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的動摩擦，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。隨著拉伸的進行，最終留在側面或零件上。

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，拉毛會對外產(chǎn)品質量特別是外觀件造成不可逆的影響，且拉毛對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對模腔及刀口鑲塊工作表面進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對模具型面進行研合；⑶提高模腔及鑲塊工作型面光潔度。

臨時措施：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：間隙調整；⑵沖頭類：更換沖頭或者調整沖頭位置。

反彈

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

解決辦法：⑴加壓調試，降低拉延序的行程次數(shù)；⑵減小翻邊間隙；⑶工藝設計時進行反彈補償（圖14）；⑷工藝設計上加補強筋（圖15），制約反彈。

圖14 反彈補償

圖15 加補強筋

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速度不一致或者模具鑲塊的擠壓導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，嚴重的時候甚至會堆積在模具上，對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，導致廢料無法順利排出。

圖18 卡廢料

解決辦法：⑴調整廢料刀刀口間隙；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對廢料刀進行消磁處理。

在線臨時措施：在線清空模具中堆積廢料。

結束語

隨著國內(nèi)汽車行業(yè)的迅猛發(fā)展，沖壓技術在汽車領域的影響越來越大，對沖壓生產(chǎn)的要求也越來越高。通過對沖壓生產(chǎn)常見問題的歸納總結，有助于沖壓生產(chǎn)的經(jīng)驗積累及對未來的生產(chǎn)起到指導作用。在以后沖壓生產(chǎn)過程中只要科學合理地看待生產(chǎn)問題，以沖壓技術理論知識為指導，系統(tǒng)歸納總結經(jīng)驗，就能夠進一步促進沖壓技術的發(fā)展。