沖壓常見缺陷及措施課件

第一節(jié)金屬塑性成型件質(zhì)量檢驗的目的金屬塑性成型件質(zhì)量檢驗

成型件可能產(chǎn)生各種類型的缺陷，可能造成重大安全事故

了解成型件缺陷形成特點及防止措施。

優(yōu)化和控制熱力學(xué)工藝參數(shù)及其他工藝參數(shù)改善產(chǎn)品質(zhì)量和性能

保證成型件的質(zhì)量滿足設(shè)計時的各項指標(biāo)

防止缺陷再次發(fā)生，保證下批產(chǎn)品符合設(shè)計技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

提高產(chǎn)品質(zhì)量沖壓常見缺陷及措施第二節(jié)金屬塑性成型件缺陷的分類一.缺陷按表現(xiàn)形式劃分內(nèi)部缺陷外部缺陷性能缺陷表明裂紋，折疊折迭、缺肉、錯插、表面麻坑、表面氣泡、桔皮狀表面低倍缺陷:內(nèi)裂、縮孔、疏松、白點、鍛造流紋紊亂、偏析、粗晶、石狀斷口、異金屬夾雜等顯微缺陷:脫碳、增碳，帶狀組織、鑄造組織殘留和碳化物偏析級別不合格室溫強度、塑性、韌性或疲勞性能等不合格；高溫瞬時強度，持久強度、持久塑性、蠕變強度不合格沖壓常見缺陷及措施二.按產(chǎn)生缺陷的工序和過程按工序分按過程分

原材料生產(chǎn)過程中的缺陷

塑性成型過程中的缺陷

熱處理過程中的缺陷

下料階段產(chǎn)生的缺陷

加熱階段產(chǎn)生的缺陷

塑性成型過程產(chǎn)生的缺陷

冷卻過程中產(chǎn)生的缺陷

清理過程中產(chǎn)生的缺陷沖壓常見缺陷及措施第三節(jié)金屬塑性成型件質(zhì)量檢驗的內(nèi)容一.沖壓成型件質(zhì)量檢驗的內(nèi)容精度檢驗一般檢驗補充檢驗根據(jù)沖壓圖樣和技術(shù)文件對沖壓件進(jìn)行外觀檢驗和精度檢驗采用檢驗工具、夾具、量檢具、來檢測沖壓件的尺寸、形狀、位置精度硬度、磁性裂紋、熒光探傷、X光探傷、電子探針檢驗、超聲波探傷沖壓常見缺陷及措施二.鍛造成型件質(zhì)量檢驗的內(nèi)容表面質(zhì)量鍛件外形尺寸內(nèi)部質(zhì)量表明裂紋，折疊折迭、缺肉、錯插、表面麻坑、表面氣泡、桔皮狀表面內(nèi)裂、縮孔、疏松、白點、鍛造流紋紊亂、偏析、粗晶、石狀斷口、異金屬夾雜、脫碳、增碳，帶狀組織、鑄造組織殘留和碳化物偏析級別不合格力學(xué)性能、低倍檢驗、高倍檢驗、無損探傷其他檢驗項目鍛件的公差、尺寸、形狀、精度等沖壓常見缺陷及措施檢驗項目試驗方法標(biāo)準(zhǔn)檢驗項目試驗方法標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)成分GB222-84GB223-88GB6987-86斷口晶粒度GB1814-79GB6394-86力學(xué)性能拉伸、沖擊）GB229-84GB228-87脫碳層非金屬關(guān)系GB224-87YB25-77高溫蠕變GB2039-80高倍組織YB28-59YB31-64YB45-77疲勞性能GB4337-84布氏硬度GB231-84洛氏硬度GB230-83晶間腐蝕GB1223-75低倍組織GB1979-80GB3247-82彎曲試驗GB232-88鍛件質(zhì)量檢驗實驗方法標(biāo)準(zhǔn)沖壓常見缺陷及措施第四節(jié)金屬塑性成型件質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)及方法一.沖壓成型件質(zhì)量檢驗的方法1.沖壓件表面質(zhì)量檢驗有無裂紋，擦傷、皺紋、劃痕、起皺、翹起、破裂、凹陷、毛刺過大、塌角過大、扭曲檢驗肉眼檢查不出的細(xì)小裂紋、表面缺陷，只能用于碳鋼、工具鋼、合金鋼等磁性材料對于非磁性材料，利用紫外線照射經(jīng)過處理得的沖壓件，發(fā)出輝光，據(jù)此可發(fā)現(xiàn)缺陷目視檢驗磁粉檢驗熒光檢驗沖壓常見缺陷及措施2.沖壓件內(nèi)部質(zhì)量檢驗超聲波通過探頭從被檢驗材料表面進(jìn)入金屬內(nèi)部遇到缺陷后產(chǎn)生反射波，在熒光屏上形成脈沖波形，根據(jù)波形的特征判斷缺陷的位置和大小在掃描電鏡下觀察沖壓件內(nèi)部（或斷口上）組織狀態(tài)與微觀缺陷用布氏硬度計和洛氏硬度計進(jìn)行檢驗,粗略了解沖壓件的內(nèi)部組織，是判斷沖壓件力學(xué)性能的最常用方法超聲波檢驗掃描電子顯微鏡檢驗硬度檢驗沖壓常見缺陷及措施3.沖壓件精度檢驗長度尺寸的檢驗厚度檢驗高度與直徑的檢驗角度檢驗孔徑檢驗撓度檢驗沖壓件平面垂直度檢驗圓柱形和圓角半徑檢驗平面平行度檢驗精度檢驗沖壓常見缺陷及措施二.各種沖壓成型件質(zhì)量缺陷形式及檢驗標(biāo)準(zhǔn)拉伸件質(zhì)量缺陷形式彎曲件質(zhì)量缺陷形式伸長類曲面翻邊零件質(zhì)量缺陷形式壓縮類曲面翻邊零件質(zhì)量缺陷形式盒形拉伸件質(zhì)量缺陷形式精沖件質(zhì)量缺陷形式?jīng)_壓成型件質(zhì)量缺陷形式?jīng)_壓常見缺陷及措施彎曲件的質(zhì)量缺陷形式裂口：凸模彎曲半徑過小，毛坯毛刺的一面處于彎曲外側(cè)，板材的塑性較低，下料時毛坯硬化層過大。解決措施:適當(dāng)增大凸模圓角半徑，將毛刺一面處于彎曲的內(nèi)側(cè)，用經(jīng)退火或塑性較好的材料彎曲，線與纖維方向垂直或成45°角底部不平：壓彎時板料與凸模底部沒有靠緊。解決措施:采用帶有壓料頂板的模具，在壓彎開始時頂板便對毛坯施加足夠的壓力。翹曲：由于變形區(qū)應(yīng)變狀態(tài)引起的橫向應(yīng)變（沿彎曲線方向），在中性層外側(cè)是壓應(yīng)變，中性層內(nèi)側(cè)是拉應(yīng)變，故橫向便形成翹曲。解決措施:采用校正彎曲，增加單位面積壓力。根據(jù)翹曲量修正凸模與凹模沖壓常見缺陷及措施孔不同心：彎曲時毛坯產(chǎn)生了滑動，故引起中心線錯移彎曲后的彈復(fù)使孔中心傾斜。解決措施:毛坯要準(zhǔn)確定位，保證左右彎曲高度一致，設(shè)置防止毛坯竄動的定位銷或壓料頂板減小工件彈復(fù)。彎曲線與兩孔中心線不平行：彎曲高度小于最小彎曲高度，在最小彎曲高度以下的部分出現(xiàn)張口。解決措施:在設(shè)計工件時應(yīng)保證大于或等于最小彎曲高度，當(dāng)工件出現(xiàn)小于彎曲高度時，可將小于最小彎曲高度的部分去掉后在彎曲。表面擦傷：金屬的微粒附在工作部分的表面上，凹模的圓角半徑過小，凸模與凹模間的間隙過小。解決措施:適當(dāng)增大凹模圓角半徑，提高凸模和凹模表面光潔度，采用合理的凸模與凹模的間隙值，清除工作部分表面贓物。沖壓常見缺陷及措施尺寸偏移：毛坯在向凹?；瑒訒r，兩邊受到的摩擦阻力不相等，故發(fā)生尺寸偏移。以不對稱形狀壓彎件為顯著。解決措施:采用壓料頂板的模具，毛坯在模具中定位要準(zhǔn)確，在有可能的情況下采用對稱性彎曲?？鬃冃危嚎走吘鄰澢€太近，在中性層內(nèi)側(cè)為壓縮變形，而外側(cè)為拉伸變形，故孔發(fā)生了變形解決措施:保證從孔邊到彎曲半徑r中心的距離大于一定值，在彎曲部位設(shè)置輔助孔以減輕彎曲變形應(yīng)力。彎曲角度變化：塑性彎曲時伴隨著彈性變形，當(dāng)壓彎的工件從模具中取出后，便產(chǎn)生了彈性恢復(fù)，從而使彎曲角度發(fā)生了變化。解決措施:以校正彎曲代替自由彎曲，以預(yù)定的彈復(fù)角度來修正凸凹模的角度。沖壓常見缺陷及措施彎曲端鼓起：彎曲時中性層內(nèi)側(cè)的金屬層、縱向被壓縮而縮短，寬度方向則伸長，故寬度方向邊緣出現(xiàn)突起，厚板小角度彎曲為明顯解決措施:在彎曲部位兩端預(yù)先做成圓弧切口將毛坯毛刺一邊放在彎曲內(nèi)側(cè)。裂紋或過度變薄:1.拉深系數(shù)不合適2.凹模圓角半徑及凸模圓角半徑的形狀與尺寸不符合要求3.沖模表面精加工的不好4.壓邊力太大或不均勻5.凸、凹模之間間隙太小或不均勻6.上一道工序拉深高度小解決措施:1.適當(dāng)加大拉深系數(shù)2.適當(dāng)加大凹模和凸模的圓角半徑，并均勻一致3.對模具表面、圓角半徑及壓料面進(jìn)行精加工4.調(diào)整壓邊力5.調(diào)整間隙6.調(diào)整上一道拉深高度拉伸件的質(zhì)量缺陷形式?jīng)_壓常見缺陷及措施法蘭皺紋及內(nèi)部皺紋曲端鼓起：1.壓邊力小2.凹模圓角半徑大3.間隙大解決措施:1.增加壓邊力，對懸空部位大的制件可采用拉深筋2.減小凹模圓角半徑3.相對厚度在0.3以下時，將間隙減小制件側(cè)壁縱向劃痕和粘結(jié):1.模具側(cè)壁承受過大負(fù)荷而劃傷2.被加工材料為粘性材料，尤其對鎳鉻不銹鋼在加工中忽視了沖模承受負(fù)荷問題解決措施:注意選擇沖模材料推薦使用碳化鎢制造沖模并進(jìn)行精加工。生產(chǎn)批量大時，在適當(dāng)時間用金剛石粉研磨凹模面口部形狀畸變:拉深后期在凹模圓角彎曲的毛坯，變?yōu)槔罴北跁r，由于拉應(yīng)力小，而未被反彎拉直解決措施:加大壓邊力，增設(shè)拉深筋沖壓常見缺陷及措施伸長類曲面翻邊零件的質(zhì)量缺陷形式邊緣開裂：圓弧部分切向伸長變形過大解決措施:1.減小相對翻邊高度，使之不超過hcr/R2.充許情況下，取Rd>Rp側(cè)邊起皺：側(cè)邊剪切應(yīng)力引起解決措施:取較小的凸、凹模間隙，一般取單面間隙z<t。底面起皺：底面誘發(fā)壓應(yīng)力引起解決措施:采取底面壓邊裝置沖壓常見缺陷及措施壓縮類曲面翻邊零件的質(zhì)量缺陷形式底部兩圓角翹起：1.底面壓料力不足2.上?；爻虝r，底面壓料力沒有及時卸除（特別是有兩側(cè)壓邊時）解決措施:1.保證足夠的底面壓料力2.翻邊結(jié)束后，上?；爻虝r，及時卸除底面壓料力3.加強凹模與坯料間潤滑底面兩端凸起：底面壓料力不足解決措施:模具設(shè)計時，必須考慮底面壓料裝置，并保證足夠壓料力沖壓常見缺陷及措施側(cè)邊邊緣畸變：翻邊接近結(jié)束時，徑向拉應(yīng)力不足而使坯料側(cè)邊邊緣的彎曲變形保留下來解決措施:取較小的凸、凹模間隙及較大的凹模圓角半徑翻邊高度不均：側(cè)邊的切向壓縮變形和高度方向的伸長變形不均勻解決措施:坯料修正側(cè)邊起皺：切向壓應(yīng)力所致解決措施:1.選用較小的凸、凹模間隙，可使之等于料厚2．翻邊高度較大時，采用帶兩側(cè)壓邊的模具結(jié)構(gòu)3．可使凹模曲率半徑大于凸模曲率半徑?jīng)_壓常見缺陷及措施盒類拉伸件的質(zhì)量缺陷形式在凸模圓角區(qū)稱拉深破裂：1.拉深深度過大2.斷裂部圓角半徑過小3.斷裂部轉(zhuǎn)角半徑過小解決措施:1.分幾道工序進(jìn)行拉深2.增大斷裂部圓角半徑rp并增加整形工序在轉(zhuǎn)角處側(cè)壁上靠近法蘭根部稱側(cè)壁裂紋：1.拉深深度過大2.法蘭根部圓角半徑rd過小3.轉(zhuǎn)角半徑r過小解決措施:1.分幾道工序進(jìn)行拉深2.增大rd并增加整形工序直邊側(cè)壁的中間部位稱直邊側(cè)壁裂紋：1.拉深深度過大2.凹模圓角半徑rd過小3.壓邊力過大4.沖模表面潤滑不好解決措施:1.增大rd并增加整形工序2.適當(dāng)減小壓邊力3.使用高粘度油沖壓常見缺陷及措施底面變形：圓角變形大，直邊變形小，造成轉(zhuǎn)角的底面也產(chǎn)生變形使對角線方向發(fā)生翹曲解決措施:1.四角處進(jìn)行潤滑2.減小圓角部分的壓料力3.減小直邊部分凹模圓角半徑4.用脹形方法加工5.改用低屈服點材料側(cè)壁松弛：直邊材料流入比轉(zhuǎn)角部分材料流入大，由多余材料形成側(cè)壁的松弛解決措施:1.壓緊直邊部，2.減弱轉(zhuǎn)角部位壓料面的壓力，3.采用良好的潤滑4.使轉(zhuǎn)角處的凹模圓角半徑比直邊加大50％左右。5.外移轉(zhuǎn)角處的托桿6.直邊部采用拉深筋側(cè)壁凹陷：圓角部位切向壓縮變形大，角部材料有向直邊側(cè)壁移動的傾向，硬化嚴(yán)重的材料更易產(chǎn)生側(cè)壁凹陷解決措施:1.直邊部位的壓料面上加拉深筋2.增加整形工序沖壓常見缺陷及措施精沖件的質(zhì)量缺陷形式表面質(zhì)量差：1.材料不合適2.凹模孔表面粗糙3.潤滑不充分4.潤滑劑不合適5.凹模圓角半徑太小解決措施:1.球化退火或更換材料2.當(dāng)凸、凹模間隙允許時研磨凹?？?.改進(jìn)潤滑結(jié)構(gòu)4.更換潤滑劑5.適當(dāng)增大凹模圓角半徑中間撕裂帶：1.壓邊力太小2.凹模圓角太小或不均勻3.材料不合適4.搭邊太小5.壓邊圈齒形參數(shù)不合適6.零件拐角半角太小解決措施:1.增大壓邊力2.修正凹模圓角半徑3.球化退火或更換材料4.增加送料長度或增加條料寬度5.修正齒形參數(shù)或雙面壓齒6、適當(dāng)加大拐角齒凹模圓角半徑或在該處采用雙面壓齒沖壓常見缺陷及措施剪切終端表層剝落：凸模和凹模的間隙太大解決措施:減小凸?；虬寄５拈g隙剪切面呈現(xiàn)不正常錐形：1.凸模圓角半徑太大2.凹模彈性變形解決措施:1.重磨凹模半徑，減小圓角半徑2.鑲拼凹模增加預(yù)壓量，整體凹模增加預(yù)緊套工件靠凸模側(cè)面有毛邊剪切面呈錐形：凸模與凹模的間隙太小解決措施:增加凸模與凹模的間隙（加工特殊性質(zhì)的材料時，即使間隙合適也可能出現(xiàn)一定程度的毛邊）沖壓常見缺陷及措施剪切面呈波紋狀和錐形凸模側(cè)剪切周邊有毛邊：1.凹模圓角半徑太大2.凸模與凹模間隙太小解決措施:1.重磨凹模件小圓角半徑2.重新加工凸模以增加凸模與凹模的間隙剪切面帶波紋狀，剪切終端表層剝落：1.凸模圓角半徑太大2.凸模和凹模的間隙太大解決措施:1.重磨凹模件小圓角半徑2.重新制造凸模或凹模件小間隙工件毛刺過大：1.凸模與凹模間隙太小，2.凸模與凹模間隙合適，凸模刃口以鈍3.凸模進(jìn)入凹模太深解決措施:1.增加間隙2.重磨凸模3.增加封閉高度沖壓常見缺陷及措施一側(cè)剪切終端表層剝落另一側(cè)呈波紋狀有毛邊：1.凸模和凹模間隙不均2.凸模與壓邊圈縫隙太大解決措施:1.調(diào)整凸模和凹模間隙2.修正壓邊圈縫隙塌角過大：1.凹模圓角太大2.反壓力太小3.工件輪廓上拐角的夾角太小解決措施:1.重磨凹模，減小圓角半徑2.增加反壓力3.采用雙面齒工件不平中間拱起：1.反壓力太小2.凸模表面存油太多解決措施:1.增加反壓力2.V形環(huán)上升溢油槽沖壓常見缺陷及措施工件沿長度方向彎曲：1.原材料不平2.材料內(nèi)部有殘余應(yīng)力解決措施:1.增加校直工序2.消除應(yīng)力退火工件扭曲：1.材料內(nèi)部有應(yīng)力2.條料軋制纖維方向不合適反壓板頂出工件不一致解決措施:1.消除應(yīng)力2.更換材料3.檢查反