沖壓件的幾種缺陷分析

1、凹模肩部相應部位裂紋如圖1所示，這種破裂現象產生于非常靠近rd的部位。（1） 凹模圓角半徑rd過小由于這種缺陷產生于rd過小的場合，因此需將rd增大到適當值。如果rd是圖紙要求的尺寸，可以首先用標準的rd值進行拉深，然后再增加一道整形工序。圖1 rd部破裂（2） 由起皺引起破裂如果壓邊力太小，在凸緣部就會起皺，在rd部分如不能控制住起皺，rp或rd部分就產生破裂。尤其是rd偏小，當壓邊力小時，破裂就集中發(fā)生于rd部位。其措施是必須首先很好地研磨rd部位并提高壓邊力，如仍發(fā)生破裂，就要再增大壓邊力。 （3） 材料的加工硬化對方筒進行深拉深，當拉深到下死點時，完全沒有起皺，但在rd部位卻發(fā)生破裂。

2、原因是，進行劇裂的拉深加工時，由于材料的硬化按比例增加，因此，rd部位不能承受劇烈的彎曲，在變形功極低的情況下，rd附近就會破裂。消除方法 （1）改變毛坯形狀； （2）更換潤滑油； （3）稍微變換緩沖銷壓力； （4）經常進行研磨，消除破裂部位的凸緣部撞擊； （5）產生局部破裂的原因及消除方法； 定位不好或毛坯形狀不合適；緩沖銷的位置或長度不合適；潤滑油不合適；凹模面的接觸不良；垂直度不好；根據rd的破裂部位再研磨凸緣部位；壁破裂這種缺陷一般出現在方筒角部附近的側壁，通常，出現在凹模圓角半徑（rcd）附近。在模具設計階段，一般難以預料。破裂形狀如圖1所示，即倒w字形，在其上方出現與拉深方向呈45

3、的交叉網格。交叉網格象用劃線針劃過一樣，當尋找壁破裂產生原因時，如不注意，往往不會看漏。它是一種原因比較清楚而又少見的疵病。方筒拉深，直邊部和角部變形不均勻。隨著拉深的進行，板厚只在角部增加。從而，研磨了的壓邊圈，壓邊力集中于角部，同時，也促進了加工硬化。為此，彎曲和變直中所需要的力就增大，拉深載荷集中于角部，這種拉深的行程載荷曲線如圖2所示，載荷峰值出現兩次。圖1方筒壁破裂圖2方筒拉深時，凸模行程與拉深載荷的關系第一峰值與拉深破裂相對應，第二峰值與壁破裂相對應。就平均載荷而言，第一峰值最高。就角部來說，在加工后期由于拉深載荷明顯地向角部集中，在第二峰值就往往出現壁破裂。與碳素鋼板（軟鋼板）相

4、比較，188系列不銹鋼由于加工硬化嚴重，容易發(fā)生壁破裂。即使拉深象圓筒那樣的均勻的產品，往往也會發(fā)生壁破裂。原因及消除方法（1）制品形狀拉深深度過深由于該缺陷是在深拉深時產生的，如將拉深深度降低即可解決。但是必須按圖紙尺寸要求進行拉深時，用其他方法解決的例子也很多。rd、rc過小由于該缺陷是在方筒角部半徑（rc）過小時發(fā)生的，所以就應增大rc。凹模圓角半徑（rd）小而進行深拉深時，也有產生壁破裂的危險。如果產生破裂，就要好好研磨（rd），將其加大。（2）沖壓條件壓邊力過大只要不起皺，就可降低壓邊力。如果起皺是引起破裂的原因，則降低壓邊力必須慎重。如果在整個凸緣上發(fā)生薄薄的折皺，又還在破裂地方發(fā)

5、亮，那就可能是由于緩沖銷高度沒有加工好，模具精度差，壓力機精度低，壓邊圈的平行度不好及發(fā)生撞擊等局部原因。必須采取相應措施。是否存在上述因素，可以通過撞擊痕跡來加以判斷，如果撞擊痕跡正常，形狀就整齊，如果不整齊，則表明某處一定有問題。 潤滑不良加工油的選擇非常重要。區(qū)別潤滑油是否合適的方法，是當將制品從模具內取出來時，如果制品溫度高到不能用手觸摸的程度，就必須重新考慮潤滑油的選擇和潤滑方法。在拉深過程中，最重要的因素之一是不能將潤滑油的油膜破裂。凸模側壁溫度上升而使材料軟化，是引起故障的原因。因此，在進行深拉深時，要盡量減少拉深引起的磨擦，另外，還需要同時考慮積極的冷卻方案。毛坯形狀不當根據經

6、驗，在試拉深階段產生壁破裂時，只要改變毛坯形狀，就可消除缺陷，這種實例非常多。拉深方筒時，首先使用方形毛坯進行拉深，rd部位如果產生破裂，就對毛坯四角進行切角。在此階段，如果發(fā)生倒w字形破裂和網格疵病，則表示四角的切角量過大。切角的形狀，如拉深時凸緣四角產生凹口，只要切角量適當減小一些，就可消除，同時還可制止破裂。定位不良切角量即使合適，但如毛坯定位不正確，就會象切角過大那樣，仍要產生破裂。另外，當批量生產時，使用三點定位裝置時，定位全憑操作者的手感，這時往往會產生壁破裂。緩沖銷接觸不良只要將緩沖銷的長度作適當調整，缺陷即可消除。（3）模具問題模具表面粗糙和接觸不良在研磨凹模面提高表面光潔度的

7、同時，還要達到不形成集中載荷的配合狀態(tài)。模具的平行度、垂直度誤差進行深拉深時，由于模具的高度增加，所以凸?；虬寄５拇怪倍?、平行度就差，當接近下死點時，由于配合和間隙方面的變化，就成為破裂的原因。因此，模具制作完畢之后，必須檢查其平行度和垂直度。拉深筋的位置和形狀不好削弱方筒拉深時角部的拉深筋的作用。（4）材料 拉伸強度不夠晶粒過大，容易產生壁部裂紋，故應減小材料之晶粒變形極限不足，因此要換成r值大的材料增加板材厚度，進行試拉深縱向破裂沿拉深方向的破裂，稱之為“縱向破裂”，由于破裂的原因不同，所以消除方法也不同。（1）由材料引起縱裂的實例使用不銹薄鋼板（sus304）在拉深極限附近進行深拉深時，

8、rp，rd部都不破裂，而在側壁產生縱向破裂，最典型的例子就象圖1所示，破裂成象一個剝開了皮的香蕉。這種裂紋的特征是縱向開裂，是從模具內取出制品的最后時刻瞬時裂開。其原因尚未定論，但可能是下述原因引起的。深容器拉深時，由于在圓周方向受強大的壓縮應力的作用，因此，內部有拉伸殘余應力存在，將拉深后的容器從凹模取出時，該殘余應力就急驟起作用，并以容器四周的缺口為起點產生破裂。凸緣部位的壓縮變形，使容器側壁形成時，由于瞬時壓曲，側壁部產生折彎或彎曲，從而產生破裂和縱向裂紋。消除方法根據經驗，可改變rp，rd的大?。粚δ＞哌M行充分研磨；增減緩沖銷壓力；改變潤滑油等。當經過各種實驗，都無法控制時，更換材料，

9、將板厚增加0.1mm，這時破裂就完全消除了。（2）脹形過多而產生破裂進行方筒深拉深時，會產生回彈凹陷，其措施是，用稍微加大尺寸的凸模再進行脹形，即可消除回彈凹陷。但是如果脹形過多，由于角部產生加工硬化，產生縱向裂紋。目前，為了防止縱向裂紋的危險，采用精整的辦法。即：將制品做成與凸模完全相同的形狀，精整時在凸緣上安裝拉深筋，完全防止材料流入，這不是一種一般的再拉深的辦法。（3）由于混入異物而引起斷裂若沒有察覺凹模上粘有異物而進行拉深時，異物就以此為起點，可能沿拉伸方向撕裂制品。這種原因產生的裂紋，開初小，逐漸增大撕裂范圍。凸模肩部相應部位裂紋由于材料的強度不夠，當拉深載荷達到材料破斷載荷時就會發(fā)

10、生此缺陷。缺陷部位產生于凸模肩r相應的部位（rp處），即比沖撞痕線更接近rp的部分。破裂部分的沖撞痕線，因與其他部位不同，可以對下面幾種情況進行觀察檢查：或者被延展；或者在凸緣的上下面有發(fā)亮的部分；或者產生折皺。另外，在側壁上有時也有發(fā)亮的部分。初期橫向破裂，呈舌狀原因及消除方法（1）制品形狀拉深深度過大目前，圓筒、方筒深拉深的極限是在設計階段確定的。從而，在極限附近進行拉深時，要用表面光潔、平整的材料，綜合模具配合和研磨，加工潤滑油，緩沖壓力，壓力機精度等現場條件，進行試驗拉深。凸模半徑（rp）過小a將rp修正到適當值。b圖紙上的rp過小時，首先按適當值進行拉深，然后再增加一道工序，成形所需

11、尺寸。凹模尺寸（rd）過小a將rd修正到適當值。b圖紙上的rd過小時，首先用適當rd值進行拉深，然后再增加一道工序，成形到所需尺寸。方筒的角部半徑（rc）過小a將拉深深度減小b多增加一道拉深工序c換成更高級的材料d將板料厚度增加（2）沖壓條件壓邊力過大壓邊力過大時，在凸緣面上不會發(fā)生起皺。防皺壓板面粗糙度，模具配合，間隙，rp，rd，加工油的種類和涂敷條件，緩沖銷造成的壓邊力分布等，都影響防皺壓力。如果有關拉深的上述這些條件都合適的話，壓邊力就會下降，在起皺之前，不會發(fā)生破裂。壓邊力過大時，由于凸緣面會全面發(fā)亮，所以很容易判斷。潤滑不良拉深加工與潤滑有極為密切的關系，特別是包含有減薄拉深加工時

12、，必須控制制品溫度的升高。如果是條件好的拉深加工，潤滑油的選擇不成什么問題；條件不好的拉深加工，如果潤滑油選擇不當，就會引起破裂。毛坯形狀不良在試拉深階段，決定毛坯形狀是重要的工作之一。必須將毛坯形狀限制在最小尺寸。當用方形毛坯進行圓筒拉深時，極限拉深率為0.58左右。另外，如果拉深率過于嚴苛，rp部位的傷痕會產生破裂，如進行切角，就可防止破裂。拉深方筒時可先用方坯進行，這樣可以制造出漂亮的制品，但是如果達到拉深極限，在rcp附近就會產生破裂。如果已經破裂，可將毛坯的四角切去一部分。但如果切多了的話，就會產生凸緣起皺，成為產生壁裂紋的原因。毛坯定位不好即使毛坯形狀良好，但如果調整位置不好，或者

13、放置方位不對，這時，凸模與毛坯產生錯位，也會產生破裂或起皺。另外，用500噸油壓機，對較大尺寸的拉深件成形時（材料是sus304），使用粘度低的油就可進行深拉深。當使用粘度高的油進行深拉深時，拉深到高度的1/4，rp部位就會破裂。不銹鋼與軟鋼板相比較，容易受到速度的影響，但如進行充分的冷卻和潤滑，在實際操作中，其他方面的問題比速度問題更重要。當進行高速沖裁時，即使使用一般間隙，切口的全部剪切面都是非常理想的。模具安裝不良該缺陷是由模具安裝不良，上下模不對中所造成的。近來，幾乎所有的模具都備有導向裝置，由于模具不對中產生的故障已很少見。緩沖銷的長短不齊緩沖銷在使用過程中，由于出現壓彎，沖擊傷痕等

14、，往往變得長短不一，拉深過程中，緩沖銷長的部分，由于受到集中載荷而破裂。為了對緩沖銷的長短不一進行檢查，在模具調整階段，用手來回搖銷，長銷由于集中承受壓邊圈的重量，而變得很重，這是很容易理解的。緩沖墊凹凸不平當壓力機緩沖墊的銷子位置出現凹陷，或者廢料從銷孔落到緩沖墊上，就無法控制緩沖壓力。壓力機如有活動工作臺，由于能進行簡單的清掃或檢修，所以這樣的事故是不會發(fā)生的，但如果是固定工作臺，長期不檢修，一旦使用，往往會發(fā)生事故。緩沖銷配備不良緩沖銷原則上應裝配在凸模的周圍，然而，必須有適當的間隔。如果壓邊圈很薄，緩沖銷配置不當時，產品的凸緣，在某個緩沖銷部位受到強烈拉力而使其斷裂。這時，凸緣的末端形

15、狀，就會象舌狀樣局部延伸，這是很簡單明白的道理。另外，緩沖銷配置與凸模周邊形狀不一致，凸緣面會起皺，也往往會成為破裂的原因。歸根到底，當壓邊圈很薄，銷子的位置就有明顯的影響，因此，使壓邊圈具有充分的強度，是最基本的問題。起皺引起破裂a坯料尺寸大于壓邊圈當坯料尺寸比壓邊圈大時，拉深開始之后，坯料外露部分就產生起皺，它同“拉深筋”的功能一樣，繼續(xù)拉深會使其破裂，在試拉深階段，為了確定“拉深筋”的位置，有時故意使毛坯露在壓邊圈外。一般來說，即使是大坯料局部脹形，其原則仍是毛坯用壓邊圈壓住后再進行加壓。b壓邊力小當壓邊力小時，毛坯表面就會起皺，該折皺通過凹模圓角半徑（rd）時，往往會破裂。因此，這種場

16、合，折皺和破裂就混為一體。當用加工硬化程度高的不銹鋼板進行方筒深拉深時，如圖1所示的角部凸緣部位，有一光亮部分，在靠近rd處產生折皺。該折皺就是產生破裂的原因，rd部分如果破裂，首先要提高壓邊力，消除折皺，這是頭等重要的事情。決不要增大rd或者降低壓邊力。光亮部分是由于坯料厚度增加，承受集中載荷所致，因此，在提高壓邊力的同時，把模具間的接觸點到刮目相看平，消除材料增厚的部分；如呈分布載荷，則可消除凸緣面起皺，而使材料的流入變得容易。c凹模半徑（rd）過大rd過大時，就會在rd部分產生加工硬化后的折皺，它又作為拉深筋的功能使拉深件產生破裂。從而，在進行深拉深時，rd要盡可能小，這樣易于拉深。d壓

17、邊圈側壁間隙過大例如圓筒凸緣壓緊拉深或方筒局部凸緣壓緊拉深時，凸模與壓邊圈側壁的間隙，必須比凹模圓角半徑（rd）小。如果間隙過大，拉深時材料不能貼緊rd，而是要向上鼓起，從而產生折皺，折皺進入間隙后壓成一定形狀，并成為產生破裂的原因。因此，加工時壓邊圈側壁要有一個合理的間隙，筒形件凸緣壓緊部分和方筒角部凸緣壓緊部分，間隙必須設計成小于rd。壓力機精度不良壓力機精度不良，對于淺拉深影響不大。當使用曲柄壓力機進行深拉深時，如果精度不良，就要受到明顯的影響而產生破裂。所以，保證機床精度，是拉深加工之基礎。（3）模具關系凹模表面粗糙進行深拉深時，凹模與壓邊圈的兩面研磨不充分，特別是拉深不銹鋼板與鋁板時

18、，更易產生拉深傷痕。因此，凹模必須進行0.4s以下的鏡面加工，這樣可以完全消除撞擊傷痕。當進行面壓高的深拉深時，即使消除碰撞也往往會產生破裂，為了使表面更光滑，可用“刮刀”消除碰撞，防止油膜破碎。消除壓邊圈碰撞在拉深過程中，為了不產生集中載荷，應根據板厚變化改變模面接觸狀態(tài)，使模面間隙呈均布載荷。拉深時，如不消除壓邊圈的碰撞，也會形成集中載荷而產生破裂。拉延筋的位置和形狀不良由于拉延筋脹力過大而引起破裂時，可以用改變拉延筋形狀，判斷拉延筋的位置與材料的流入過程，即通過綜合判斷的辦法確定拉延筋與毛坯形狀的關系。間隙過小拉深件角部靠近rd部分的側壁，有亮點并產生破裂時，這是間隙過小引起的。因此，只

19、要修正間隙，消除亮點，即可防止破裂。另外，不是全部角部，而只是某個角部發(fā)亮并產生破裂時，其原因是導向裝置不好或者只是某角部的尺寸精度差；另外，是由于凸、凹模與壓邊圈之間的垂直度差，在拉深過程中間隙產生變化，引起破裂等等。找出原因，消除光亮部位，就可防止破裂。但下述情況例外：對四方形器皿進行淺拉深時，角部凸模的圓角半徑（rcp）和拐角圓角半徑r過小時，rcp處肯定會破裂。為了防止破裂，最好將凸模圓角半徑rcp增大到適當值，但這樣一來，制品的商品價值就會下降。為此，只要增加一道變薄拉深，既能達到制品尺寸要求，又能防止rcp部的破裂。凸模與壓邊圈的間隙過大在深拉深過程中，當凸模與壓邊圈的間隙過大時，

20、壓邊圈產生水平移動；rd較小時，與圖2的情況一樣，材料不緊貼于rd部，而是進入凸模與壓邊圈之間形成折皺，此時如果凸凹模之間的間隙控制不好，就會產生破裂。為了使壓邊圈準確地上下移動，通常是使壓邊圈在凸模上滑動，或者采用壓邊圈在上模的導向板上導向的方法。由于熱膠著而產生破裂如果模具制造不當，在拉深過程中就會產生熱膠著，材料在拉深時也往往會破裂。另外，在試拉深時，用不經表面硬化處理的模具拉深，也往往會發(fā)生上述情況。在拉深件和模具之間使用聚乙烯薄膜和聚氯乙烯薄膜能防止破裂和拉深傷痕的發(fā)生，也可以用熱處理和表面硬化處理的辦法解決。壓邊圈剛性不好當壓邊圈剛性不好時，材料只在緩沖銷部位受到強烈拉力，而壓邊圈

21、板面的其他部位產生撓曲，由此造成起皺并成為破裂的原因。如果緩沖銷壓力降低，凸緣面就會全部起皺，由于起皺是破裂的直接原因，所以只好重新制造一個剛性好的壓邊圈。（4）材料拉深性能不好當拉深條件惡劣，又不允許增加工序時，就要提高材料的性能。a試換成ccv值小，r值大的材料b研制深拉深性能好的材料板材厚度不夠增加板材厚度再進行試拉深。板厚誤差大測量板厚，如果板厚誤差大，可換成誤差小的材料進行試拉深。研討時效問題試拉深用板材，要首先確定板材的壓延日期，由于時效也會引起破裂。當確認板材壓延后存放時間已久，就要換成沒有時效危險的材料，以確定時效是否對材質有影響。自然時效破裂加工硬化性能強的sus301等材料

22、，當經過劇烈的成形加工后，一直放置不用，由于殘余應力的作用，往往會發(fā)生縱向裂紋。但含鎳量多的奧氏體不銹鋼板，即sus304以上的材料，即使進行劇裂的沖壓加工，也不會產生自然時效裂紋。另外，使用黃銅等銅合金板，經劇烈成形加工后一直放置，也往往會產生縱向裂紋。其原因與殘余應力及周圍某些氣氛有關。消除方法最主要是盡量減少殘余應力。成形后立即進行退火處理能防止裂紋產生。為了盡量減少殘余應力，操作時必須注意以下幾點：使凹模圓角半徑（rd）盡量小用多次拉深增加拉深深度時，盡可能要余留下凸緣部分設計拉深工藝時，要避免不合理的工藝壓邊圈應經常研磨，以增加壓邊力，防止折皺發(fā)生側壁端面裂紋從制品端面開裂的現象稱為

23、側壁端面裂紋，與延伸凸緣側裂紋為同一現象。消除方法（1）制品形狀避免開式拉深拉深時應有一定的形狀精度。開式拉深時，由于制品的形狀，端部會產生裂紋，因此，要象圖2那樣，必須同時使端部也有一點拉深側壁。但是，rp尺寸應做大1015mm，否則制品就有變形的可能。凹模圓角半徑（rd）過小由于必須拉伸成形，因此rd小些較為有利，但超過其極限，就會發(fā)生破裂，因而應通過試驗選擇適當的rd。如果選擇的rd比圖紙尺寸大，就需增加一道精整工序。（2）沖壓條件壓邊力過大將壓邊力稍作減少后進行拉伸，然后檢查制品形狀變化情況和有無破裂。毛坯形狀不適宜為了避免開式拉伸，當進行帶有輔助側壁的拉深時，應將毛坯形狀控制在最小尺

24、寸范圍之內。另外，開式拉伸時，如端面毛刺過大，容易破裂，所以應防止毛刺的出現。凹模面潤滑不良制品如產生刮傷，則是由于潤滑不好所致，所以應檢查潤滑質量和用量。（3）模具問題拉深筋的位置和形狀不好開式拉深時，如果拉深筋末端與制品末端一致，則造成材料的流動阻力不均勻，材料流入模腔的量不一致，而容易破裂，所以要改變拉深筋的位置，使其能慢慢把拉深筋引起的凸峰壓平，從而減弱拉深筋末端的拉伸力。凹模面加工不良在試模階段，由于凹模面的光潔度不好，引伸力不均勻而產生缺陷。如果發(fā)現毛坯面有擦傷，就用砂輪磨光劃傷部位，以消除撞擊印痕。（4）材料由于凸緣延展性不足而引起缺陷，就需要換成r值大的材料稍微增加板材厚度側壁

25、縱向裂紋如果加工初期受到壓縮變形，加工后期受到拉伸變形，可能產生縱裂紋。（1）制品形狀拉深深度過大脹形超過極限而引起縱向裂紋；另外，在精整時，縱向或橫向脹形若超過極限，也會引起破裂?？傊?，破裂的直接原因，與脹形超限是一致的。因此，超過變形極限而產生破裂，從形式上講，就是拉深深度過深，如果降低拉深深度，成形條件就會變好。圖1側壁縱向裂紋凹模圓角半徑（rd）過小由于是脹形變形，如果超過材料所具有的變形極限，就會產生破裂。因此，合理的rd既能防止凸緣部裂紋的產生，又能補充材料。作為改善材料流入條件的方法之一，是增大凹模圓角半徑（rd）。增大rd雖然防止了破裂產生，但這時的rd比圖紙尺寸大，為使rd達

26、到圖紙要求，應增加一道精整工序。（2）沖壓條件壓邊力過大調整拉深力最基本的方法是調整壓邊力。如果產生破裂，并且凸緣部位發(fā)亮，則是因為壓邊力過大。因此，當有破裂危險時，可稍微降低壓邊力來觀察制品的變化。凹模面潤滑不足隨著壓邊力的增加，潤滑油油膜強度也應相應提高，使其盡量減少摩擦。毛坯形狀不良如果毛坯越大，成形條件就會越來越壞。因此，需將毛坯減小到最小限度。即可接近下死點時，毛坯要越過拉深筋，然后進行試拉深。（3）模具問題拉深筋的形狀和位置不對使用拉深筋雖然可以防止凸緣產生折皺，但其副作用是阻礙了材料的流入，因此，如果產生破裂的原因是材料流入阻力太大，那末，為了材料容易流入，就需要與毛坯形狀一起綜

27、合分析拉深筋的位置和形狀。加工不良如果模面加工不良，往往不能提高壓邊力。因此，需要用砂輪磨光。（4）材料如果超過變形極限，就需要換成更高級的材料，另外，還要增加板材厚度。直邊壁破裂拉深方筒時，直邊壁中央附近，大范圍產生拉深破裂。（1）制品形狀拉深深度過大如果用降低拉深深度來防止破裂的話，首先要檢查其他方面原因，當消除了其他方面的因素仍不能制止破裂時，最后采用降低拉深深度，增加一道精整拉深工序的方法。凹模圓角半徑（rd）過小方筒拉深時，防止直邊部側壁發(fā)生回彈凹陷的措施，一般用拉深筋拉伸的方法，但該方法有發(fā)生拉深筋傷痕的缺陷。因此，當不使用拉深筋拉深時，作為拉伸成形的措施是讓間隙比板厚稍小一點，同

28、時，在rd過小的狀態(tài)下選擇拉深方法。如果超過拉伸極限發(fā)生裂紋，可將rd稍微加大后進行試拉深。（2）沖壓條件壓邊力過大凸緣面全部發(fā)亮，說明壓邊力太大，可將壓邊力減少到既允許材料流入而又不起皺的程度。凹模面潤滑不良要使材料容易流入，就要檢查潤滑油的種類及用量。（3）模具問題凹模面加工與配合不好在制品產生破裂的同時，凸緣面上又有擦傷，就要用砂輪很好地磨光，達到材料流入容易的條件。間隙太小制品的側壁發(fā)亮而破裂時，是由于側壁減薄量太大，因此需調整間隙。拉深筋的位置和形狀不良由于拉深筋力量過大而產生破裂的情況很多，所以要降低拉深筋的力量。模具精度不良模具精度不良，有模芯偏移；凸模和凹模的平行度、垂直度不好

29、等原因。如果對模具事先檢查，在試拉深時就不會發(fā)生問題。壓邊圈剛性不足壓邊圈剛性不足時，會只在幾個緩沖銷部位受到劇烈拉伸而產生破裂。壓力機精度不良當壓力機的精度不好時，就會產生與模具精度不好一樣的缺陷，在試拉深前，要使機床保持在高精度狀態(tài)下，并且必須進行試拉深。（4）材料當缺陷是由于材料拉伸強度不夠及晶粒過大而產生時，就需要改變材料當由于板材厚度不夠而產生缺陷時，需要增加板材厚度凹模肩部相應部位裂紋雖然是脹形成形，當有少量材料流入時，rd部分由于受到彎曲和變直而發(fā)生裂痕。（1）凹模圓角半徑過?。╮d）脹形加工為主變形并有少量材料流入時，若rd太小，由于彎曲和變直而發(fā)生加工硬化，這時rd部分附近往

30、往會發(fā)生破裂。首先要認真對rd部進行研磨，如果仍發(fā)生破裂，就適當加大rd。（2）壓邊圈調整不好當rd較小，而且壓邊力過小時，凸緣部分有小的折皺，往往在加工后期使rd部分發(fā)生破裂。一般來說，加大壓邊力就能解決。（3）凹模圓角半徑（rd）加工不良若凹模圓角半徑加工不良，制品拉深時就會擦傷，同時，加工后期，在凹模圓角半徑處就會發(fā)生破裂。消除方法是用砂輪沿材料的移動方向進行研磨。（4）拉深筋的功能不好如果拉深筋的形狀不好而壓邊力又弱，在工序后期只要有少量材料流動，就往往會發(fā)生破裂。如果不改變拉深筋形狀，就需要加大壓邊力。脹形時凸模棱線部位產生裂紋這是尖銳的凸模棱線在拉伸時產生破裂的現象。如圖1那樣，在

31、進行開式拉伸時，一邊要嚴格限制材料的流入，一邊又必須成形，當超過材料拉伸極限時，就會沿棱線破裂。消除方法如果凸模圓角半徑（rp）過小，就將rp增大如果凸模圓角半徑（rp）加工不良，就用砂輪進行修磨當形狀明顯超過拉伸極限時，可用彎曲和其他工序預先制出凸峰，這樣在脹形時就不會超過極限了當形狀接近拉伸極限時，為了有材料補償，要更換成延伸率好的，晶粒小的材料，或者增加板材厚度凸緣延伸邊緣裂紋該缺陷是由于凸緣向四周延伸而邊緣發(fā)生裂紋的現象。其典型性實例如圖1所示。這是由于在成形凹形部分時，材料向四周延伸而變薄，邊緣發(fā)生裂紋。原因及消除方法（1）制品深度太深試拉深時，如果邊緣產生裂紋，在目前條件下，一般都

32、認為是由于制品深度太深。也就是說，要檢查裂紋發(fā)生的時間；裂紋形狀和制品形狀的關系；裂紋發(fā)生的部位和毛坯形狀及工藝孔的關系，從而采取相應的措施。（2）毛坯形狀不良，工藝孔的配置和形狀不良例如，圖1的制品，就毛坯形狀而言，l和r的關系是很重要的。凸緣寬度l雖然超過修整線，但很小，這時，如角部r也比較小，那么這種加工條件就不好，角部的邊緣或毛刺大的地方，大都會產生裂紋。由于當角部r小時容易發(fā)生裂紋，因此，需將其設計成大的圓角半徑r和曲線。如果裂紋的末端是在修邊線之外，雖然對制品外觀沒有影響，但由于裂紋的產生造成引深不足，從而使產品精度下降。換句話說，由于未成為完好而理想的制品，所以需要在凸緣延伸內裂

33、紋或側壁裂紋發(fā)生之前進行成形。采用工藝孔的情況。在這種場合，必須綜合考慮工藝孔的形狀和位置，以及沖裁工藝孔的時間。在坯料上需沖裁出兩個工藝孔，但是，工藝孔并不一定都是圓形，只要成形到所需要的形狀就可以了。因此，成形到接近下死點時進行切口是可行的。（3）沖工藝孔或者切口的時間不恰當當進行凸緣延伸成形時，為了提高成形精度，必須盡量使用拉伸成形。為此，需增大凸緣寬度（l），但是，超過極限，就有可能引起內裂紋或側壁裂紋。因此，在試驗階段，如果由于引伸超過極限而發(fā)生內裂紋，首先要查清裂紋發(fā)生的行程位置。然后，在調整后的行程位置進行正常拉深，取出制品后或者沖工藝孔或切口，最后用全行程進行試拉深。沖裁（在行

34、程高度上）工藝孔的時機，同工藝孔（或切口）的形狀和位置是否配合得當有關，因此必須找出最佳配合條件。如果有加工過類似產品的經驗，在進行模具結構設計時，只要沖工藝孔或切口的時間調整恰當，就可減少試驗次數。（4）凸緣邊緣加工不良凸緣延伸成形時，如果凸緣邊緣的毛刺大，或者剪切得不好，這時往往會發(fā)生裂紋，因此必須充分注意。通過內緣翻邊成形環(huán)形溝槽時產生裂紋的情況。原因及消除方法如下：超過內緣翻邊的加工極限當接近內緣翻邊的加工極限時，首先發(fā)生縮頸，然后發(fā)生龜裂。由于目前已能相當準確地預先確定加工極限，所以，在模具設計階段，就能對加工極限等進行檢驗。但是，如在安全范圍內或在接近極限的條件下進行苛刻的內緣翻邊

35、加工，一旦發(fā)生龜裂，就必須改變條件，重新進行試拉深。凸模形狀在進行條件苛刻的內緣翻邊加工時，還需要考慮凸模的形狀。圖3是具有代表性的內緣翻邊凸模。與圖中a所示平頭凸模相比，圖中b所示的圓錐形凸模更為理想。內緣翻邊凸模切口形狀的影響內緣翻邊加工的擴孔極限，受到沖孔時所產生的加工硬化層的強烈影響，因此，消除加工硬化層，就不易產生龜裂現象，根據現場實踐經驗，可以采取下述幾種方法。a將剪切面退火。不過這樣一來會使晶粒粗大，其性能就會降低。b通過修整加工除去沖裁加工硬化面。修整量為板厚的1015%。該方法也能除去加工硬化層，使擴孔極限提高。c沖孔間隙增大，擴孔極限就會下降，同時，它也成為產生毛刺的原因，

36、因此，要控制毛刺的產生。d將沖裁單向間隙增加一倍以上沖孔時，由于不產生加工硬化層，因此，就可能進行深內緣翻邊加工。但是，必須進行與沖孔方向相反的內緣翻邊時，由于凹模的切刃線保留在內緣翻邊的內側，就需要把凹模的刃口上制成圓角。e進行精密沖裁時由于也會產生加工硬化層，因此不要提高擴孔極限。沖孔凹模刃口圓角的影響切刃由于磨損和損傷，隨著圓角的增加，加工極限就會降低，切口某處如有損壞，則從該部分開始發(fā)生裂紋。擴孔方向的影響雖然薄板的差別比較小，但板材越厚，如將毛刺側作為凸模入口進行加工后，則不易開裂。因此，進行條件不好的內緣翻邊加工時，象跳步模那樣沖壓方向受到限制時，或者把毛刺部分壓成45的錐面，或沖

37、裁加工前進行45的壓印加工，然后再沖裁時，就很少發(fā)生裂紋。成形速度的影響除了象不銹鋼那樣受到速度的影響之外，在一般沖壓范圍內，很少受到速度的影響。凸緣延伸側壁裂紋凸緣延伸時，若材料流動受到阻礙，就會因側壁的變形超過極限而發(fā)生裂紋。原因及消除方法（1）制品形狀凸模圓角半徑（rp）偏小增大凸緣圓角半徑（rp），造成材料能從rp部分流入的條件。為了達到圖紙要求，可以增加一道精整工序。拐角圓角半徑（rc）偏小與拉深深度相比較，當拐角圓角半徑（rc）過小時，由于也會發(fā)生上述缺陷，所以，改變rc應作為措施之一予以考慮。當然，rc過大會改變制品形狀，但不變rc無法成形時，就必須改變rc。（2）沖壓條件壓邊力

38、偏大壓邊力太大會過多地限制材料的流入，就會發(fā)生上述缺陷。因此，需要降低壓邊力，只要達到凸緣不起皺即可。凹模面潤滑不良為了促進材料的流入，要薄薄地涂一層高粘度潤滑油。毛坯形狀不好毛坯形狀以及工藝孔形狀和位置都是非常重要的。當凸緣面積縮小時，會產生邊緣裂紋，當凸緣面積太大時，會發(fā)生側壁裂紋。因此，必須找出介于兩者之間的最佳值。根據經驗，將凸緣做大一些，能成形的范圍寬，適合于批量生產。我們最初將凸緣的形狀做成凹形，但由于成形精度不穩(wěn)定，最后我們采用方形毛坯，用拉深筋引伸成形。切口時機如切口時機太遲，也會發(fā)生上述缺陷。消除方法是降低凸模高度，并迅速進行切口。（3）模具方面的問題。間隙太小如間隙太小或者

39、局部靠得太近，會發(fā)生上述缺陷。如果破裂的部位發(fā)亮，則是由于模具配合太緊所造成的，應予修正。拉深筋的形狀、配置不當如拉深筋的力量太強，往往會發(fā)生上述缺陷，所以應降低拉深筋的力量，在破裂之前，使毛坯通過拉深筋。壓邊圈表面及凹模（rd）部位加工不良如果模具的精加工不好，就會產生缺陷，所以應用砂輪認真進行修整。凸緣延伸內裂紋裂紋是發(fā)生于凸緣延伸拐角處。當進行凸緣延伸加工時，為了保證形狀精度，或將凸緣盡量增大，或者用拉深筋進行拉伸。為此，當超出材料所具有的延伸率及拉伸極限時，就會發(fā)生內裂紋或壁裂紋。原因及消除方法制品深度偏大首先，變更一下其他加工條件，如仍不能控制裂紋發(fā)生，就要將深度降低。拐角處的凸模圓

40、角半徑（rcp）太小當延伸集中于拐角處的凸模圓角半徑（rcp）上而發(fā)生裂紋時，需要稍微增大凸模圓角半徑。將rcp稍微增大，就會制止內裂紋的產生。潤滑油方面的原因如過多使用粘度高的潤滑油，其結果是材料的流動就會太大，這時就容易發(fā)生裂紋。采取的措施是：或者改變成低粘度的潤滑油，或者使用適量的高粘度潤滑油，并進行試拉伸。材質的變化如果材料的塑性各向異性（r）值，加工硬化指數（n）值不足，就要改換成兩值均高的材料。凸緣折皺凸緣折皺是產生于制品凸緣上的折皺，主要是由凸緣切向應力引起的壓縮變形，造成材料縱向彎曲。圖1表示在進行方筒拉深時，凸緣折皺和破裂與防皺壓邊力的關系。圖中（a）表示壓邊力低，凸緣會產生

41、較多的折皺。拉深深度偏深時，角部的側壁會發(fā)生壁折皺。當rd小時，角部圓角半徑（rcp）不能控制材料，折皺就作為拉深筋的功能，在rcp部位發(fā)生破裂。圖中（b）與（a）相反，壓邊力偏大，雖然不會產生凸緣面折皺，但rcp部或rcd部總有一處會發(fā)生破裂。雖然淺拉深時不明顯，但在深拉深時，在角部凸緣部位，會明顯地出現光亮部位。圖1凸緣折皺和破裂與壓邊力的關系圖中（c）表示在深拉深時，由于壓邊圈平面接觸不良而引起破裂。當進行深拉深時，由于壓縮凸緣的原因，使角部的板厚增加。如果把壓邊圈板研磨后進行拉深，在發(fā)亮的部位往往會抑制材料的流動，壓縮應力就向直邊部移動，同時，板厚增加，直邊部位的凸緣也會發(fā)生折皺。拐角

42、處產生的折皺由于出現加工硬化，在rcd部不能控制材料流入，rcd部位就產生破裂。圖中（d）表示接觸狀態(tài)和壓邊力都好的狀態(tài)。凸緣部完全沒有折皺，也沒有破裂。為了能拉深出這類精良制品，其標準是拐角部位凸緣面只是單側個別地方發(fā)亮，如果兩面都發(fā)亮，就有破裂的危險。為了成形沒有折皺和破裂的制品，觀察沖撞痕線的形狀也可以作為分析缺陷原因的重要手段。特別是局部產生折皺時，沖撞痕線都是混亂的。在調查折皺發(fā)生的原因時，要仔細觀察折皺發(fā)生的部位，形狀和方向。同時，還不能忽略與制品的接觸狀態(tài)、沖撞痕線等等這些在制品上可能出現的變化，并根據這些因素，進行綜合分析，找出其原因。原因及消除方法（1）制品形狀將制品深度降低

43、制品深度太深，壓縮凸緣部位的板厚會增厚，當達到某種極限，就會發(fā)生折皺，而折皺又會引起rcp部位破裂。消除碰撞印痕和改變制品形狀，一般都可解決上述缺陷。將角部r設計正確深制品用小角r拉深時，角部會發(fā)生折皺并引起破裂。如果角部r設計不合理，而拉深深度又要滿足圖紙要求，那么這種拉深就無法實現。（2）沖壓條件提高壓邊力折皺在凸緣四周均勻產生時，應判斷為壓邊力不足。另外，也有折皺和破裂混同發(fā)生的情況。方筒深拉深的要點，是首先絕對控制折皺的發(fā)生，然后再防止其破裂。壓邊力偏低時（如圖1（a）所示），折皺會在四周增高。逐漸提高壓邊力，就可消除折皺；其次，在角部的凸緣上找出光亮部分，變換一下折皺的形狀和位置，即

44、轉變到圖1（c）的狀態(tài)。如果達到這種狀態(tài)，我們一方面消除碰撞印痕，另一方面，換成容易滑動的低粘度潤滑油，這時再進行拉深，就不會產生破裂。這種情況下，應當用盡量小的rcp，rcd進行深拉深，如果這時發(fā)生破裂，最簡單的辦法就是增大rcd。但必須注意，rcd太大，往往會產生相反的效果。調整緩沖銷緩沖銷的配置和銷長相一致是非常重要的。發(fā)生于凸緣部的折皺集中于局部時，或者折皺與破裂同時發(fā)生時，需要對緩沖銷進行檢查。但是，如果折皺的位置和形狀隨壓力機行程變化時，與其說是緩沖銷的原因，不如說是壓邊圈的剛性不足或導向不良等原因所造成。緩沖銷的配置，應盡量平均安裝在凸模一側。如果與沖墊銷的位置配合不好，必須考慮

45、采用兩端緩沖或者將壓邊圈增厚以減小銷的影響等措施。這個問題，對不銹鋼板，厚鋼板等進行沖壓加工時非常重要。壓邊圈平面處于良好配合狀態(tài)拉深加工是通過凹模平面和壓邊圈來控制材料均勻流動，而且，板厚隨沖壓行程作相應變化，因此，必須通過研磨使其適應這種變化。淺拉深時，由于板厚的變化量小，對圓筒和方筒的拉深凹模面和壓邊圈平面只要磨平就行，所以研磨并沒有問題。然而，當進行深拉深時，板厚的變化很大，所以必須與模具進行很好地配合。修正上、下模的平行度進行試拉深時，在凹模面涂上紅丹粉進行空拉深，我們就可立刻看到紅丹粉偏壓在那一方，然后根據下列情況，考慮發(fā)生的原因。a緩沖銷調整不良；b模具加工不良；c裝配不好；d模

46、具剛性不足；e導向板安裝不良；f壓力機精度不好。根據經驗，如果能對壓力機進行定期檢查并能保證其精度的話，那么，很多場合是由于模具的剛性不足所造成的。即使采用試模機進行調整，由于加壓力小，模具剛性不足的問題不會明顯暴露出來，試拉深時，試模壓力機加上實際載荷后，模具就會出現模具撓曲，完全改變其接觸狀態(tài)。保證壓力機的精度如果壓力機的精度差，就會引起折皺并出現破裂。尤其在進行深拉深時，這種現象就更容易出現。因此，試模壓力機需進行定期檢查，以保證其精度。檢查加工油加工油的好壞，與折皺和破裂的產生有直接關系。將壓力機條件固定下來，只改變加工油，如果產生折皺和破裂，就又變更加工油，這是一條成功的經驗。尤其在

47、深拉深時，檢查折皺和破裂以及壓邊力與加工油的關系，應能找到最佳的加工條件。毛坯形狀的選擇毛坯形狀，特別修邊線外的形狀，對于控制材料的移動是非常重要的。方形筒件拉深時，其成形性能受角部毛坯形狀的影響，變化非常之大；異形制品拉深時，為了達到制品的表面精度和形狀精度，采用將拉深成形轉化成脹形的方法，這時，多半要求改變凸模曲線，并與毛坯形狀互相配合，共同控制材料的流動。因此，在試模階段，毛坯形狀與模具的配合，是一項非常重要的工作。（3）模具結構壓邊圈剛性不足如果壓邊圈剛性不足，在拉深過程中，壓邊圈會產生局部撓曲而造成凸緣折皺。消除由于壓邊圈剛性不足而引起的折皺是一項非常困難的工作，即使提高壓邊力，一般

48、情況下也無法消除折皺，用加襯套的緩沖銷（便于修磨），雖然可以消除一個地方的折皺，但另一個地方又會發(fā)生折皺。即使用好材料來提高壓邊圈的剛性，也基本上沒有效果，因此，如果確定為剛性不足，只有重新制作模具。提高模具的耐磨損性能雖然模具在試驗階段沒有問題，但在批量生產階段就會開始磨損，先是在壓邊圈或者凹模面出現折皺狀的凹凸，在制品凸緣上也會出現這類痕跡，并逐漸加深。作為應急措施，是立即進行研磨，去除折皺狀凹凸；另外，為了延長一次修磨后的使用周期，應針對磨損采取相應的措施。a將拉深模凹模平面作成鑲環(huán)形式b對鑲環(huán)、壓邊圈進行鍍硬鉻，或其他表面硬化處理（如豐田擴散法即td法）等等c使用鑄鋼鑄件時，通過火焰淬

49、火進行表面硬化處理（4）拉深材料增加板材厚度選擇板厚誤差小的材料更換成屈服點低的材料剪切折皺拉深象圖1那樣的制品時，材料從凸緣部流向側壁，在流入差大的部位，由于剪切力的原因會產生縱向折皺，折皺與拉深方向成某一角度。消除方法（1）制品形狀將拉深深度降低避免形狀發(fā)生急驟變化增大角部r盡量將錐度設計成接近垂直（2）沖壓作業(yè)調整壓邊圈壓力的均衡度。由于必須在局部區(qū)域抑制材料流入，主要辦法是通過增加壓邊力，調整配合狀態(tài)和潤滑進行拉深。（3）模具結構找出最佳坯料尺寸和形狀要盡量減少材料的流入差，流入多的部位要安裝拉深筋，流入少的地方要消除碰撞，并將坯料尺寸減少，以便材料容易流入。在試驗階段，可以局部墊上紙

50、、熔絲等，使其增加阻力，然后進行局部拉伸；同時，對材料流入少的地方要研磨，使材料流入條件變好。拉深筋的位置和形狀為了使材料的流入量均衡，可考慮使用拉深筋。由于拉深筋的位置、形狀不同，其拉伸力也不同，因此必須找出最佳條件。加工藝余料在制造異形制品時，為了使發(fā)生剪切折皺的部位的拉深量均衡化，改變凸模外形，使制品有工藝余料，在工藝余料和拉深筋共同作用下，達到材料流入的均衡。（4）材料以延伸率大，屈服點低的材料為好。壁折皺在圓筒件或方筒件角部的直壁上，在拉深時出現如圖1所示的細折皺，稱之為壁折皺。其原因大致可分為下述三點。（1）當凹模圓角半徑（rd）不能抑制凸緣上產生折皺，盡管凸緣折皺寬度變窄，但是由

51、于模具間隙大，材料流入垂直壁而形成側壁時，就會發(fā)生壁折皺。（2）在批量生產時，凹模圓角半徑產生波狀磨損，rd部位無法控制產生折皺，而轉移到側壁上，這時也會發(fā)生壁折皺。（3）凹模圓角半徑rd偏大時，rd部位產生的折皺，一面寬度變窄，一面向垂直壁轉移，這時也會發(fā)生壁折皺。圖1壁折皺消除方法（1）制品形狀將制品深度降低對方筒件拉深時，將角部圓角半徑rc增大如果方筒件的角部圓角半徑rc小，在進行深拉深時，角部就產生凸緣折皺，它又同時作為壁折皺原封不動地轉移到垂直壁上。此時的折皺同加強筋的功能一樣，當拉應力超過極限時就會破裂。將凹模圓角半徑rd減小如果rd偏大，在拉深過程中，會引起rd部位發(fā)生折皺，并且

52、原封不動地成為壁折皺。如果觀察到制品凸緣上沒有折皺，我們就立即能斷定，這是由于rd部位產生的折皺變成了壁折皺。（2）沖壓條件提高壓邊力凸緣折皺或者rd部位的小折皺，是由凸緣壓縮產生，如果還有壁折皺與凸緣折皺相連，可以提高壓邊力來防止凸緣折皺的產生，結果也就能消除壁折皺。調整壓邊力的均衡度局部產生壁折皺，而該折皺又與凸緣折皺或rd部位的折皺相連接時，雖然原因是多方面的，但多半是由于壓邊力不均衡所造成的（如緩沖銷的配置不當，銷的長度不一致等），應予調整。既要提高壓邊力，又要使毛坯能滑動自如一方面要防止折皺的產生，另一方面又必須使材料能順利流入凹模，因此，在提高壓邊力的同時，要進行很好的研磨，或者改

53、換成滑動性好的加工油。（3）模具結構由于凹模平面發(fā)生磨損而造成凸凹狀時，需要進行研磨經過批量生產后所產生的壁折皺，大部分原因是由于凹模平面、壓邊圈板面磨損造成的。最嚴重時，折皺的形狀可成凹凸狀。研磨并改變接觸狀態(tài)，就可解決。由于凹模圓角半徑rd發(fā)生磨損，需進行修整與上述情況相同，當經過批量生產之后，由于rd部的磨損，壁折皺就成為為主要缺陷。根據實際經驗，rd雖然不平均增大，但在材料流入方向發(fā)生波狀磨損的情況很多。當發(fā)生上述磨損時應采取下列措施：如果磨損仍處于允許范圍之內，只需對rd的波狀磨損進行研磨，壁折皺就可消除了。如果磨損嚴重，則必須對rd部位進行堆焊，硬化并加工到所需rd。修整壓邊圈的接

54、觸狀態(tài)當模具的配合不好，壓邊圈周圍就會產生強烈的碰撞，rd附近就有可能產生折皺，這也是產生壁折的原因。為了改善邊壓圈的接觸狀態(tài)，一定要刮研到距凸模周邊10mm處，這樣就能防止折皺的產生。內壁受磨損時需增大間隙批量生產時，不僅rd部位產生波狀磨損，凹模內壁也不斷地產生波狀磨損。因此，在修整rd時，還必須同時修整側壁。如果rd部位的磨損在允許范圍內，又沒有產生折皺，可將間隙稍微增大，也不會導致側壁產生折皺。如果間隙偏大，尺寸精度、形狀精度都會降低。如果壓邊圈剛性不足，則需要要重新制造如果壓邊圈剛性不足，在拉深過程中，壓邊圈在局部地方產生撓曲，繼而造成折皺。該折皺越過凹模圓角半徑（rd）成為壁折皺。

55、如果為了提高剛性可增加壓邊圈厚度，但如沒有明顯效果的話，一般采用重新制作的辦法。壓邊圈距凸模周邊距離（間隙）太寬，需對壓邊圈進行堆焊壓邊圈距凸模周邊太寬是產生折皺、壁折皺的原因當壓邊圈距凸模周邊太寬時，在拉深過程中，材料不順著流動而形成折皺進入側壁，成為壁折皺產生的原因，如不能進一步得到控制，它又作為加強筋的功能使拉深件產生破裂。雖然壓邊圈和凸模周邊有一定間隙對模具制造是合理的，但間隙必須小于rd。（4）材料如果是材料問題，則需增加板材厚度。不均勻拉伸折皺象圖1方錐臺的棱線部位，由于形狀急驟變化，不均勻拉伸力及其正交的壓縮應力產生剪切應力，從而引起折皺。角部r越小，折皺越大。薄板方錐臺的棱線下部發(fā)生折皺的狀況。棱