沖壓制件不良的原因及對策

沖壓是四大工藝之首，其重要性可想而知。沖壓工廠制成品的質(zhì)量會(huì)給整車外觀和性能打下可靠的基礎(chǔ)，因此，沖壓制件的質(zhì)量保證一直是汽車制造業(yè)企業(yè)非常重視的問題。
根據(jù)我公司沖壓工廠進(jìn)行質(zhì)量管理的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，筆者總結(jié)了沖壓工廠常見的制件不良原因及對策，希望能夠?qū)_壓工廠同行制件質(zhì)量的提高提供一些有益的參考。
制件不良的主要原因
造成沖壓制件不良的原因很多，卷料、板料、模具的表面質(zhì)量會(huì)影響最終沖壓制件的品質(zhì)，沖壓過程中的操作以及工位器具的裝夾取卸等也有可能損傷制件表面質(zhì)量，因此，在整個(gè)制造過程的每個(gè)環(huán)節(jié)中都應(yīng)充分考慮細(xì)節(jié)，盡量避免出現(xiàn)質(zhì)量問題，影響最終的產(chǎn)品外觀。
1、卷料
卷料常見的不良現(xiàn)象主要有以下方面：
（1）鋼板表面或者內(nèi)部有異物混入；
（2）異物剝落，卷料呈傷疤一樣的狀態(tài)（見圖1）；
圖1 卷料不良
（3）卷料邊角破損；
（4）邊角（20～30mm）由于應(yīng)力不均勻而發(fā)生變形或者壓皺；
（5）刮痕（輥?zhàn)颖砻婊蛘弋愇镔|(zhì)引起）；
（6）輥?zhàn)踊瑒?dòng)引起；
（7）邊緣不規(guī)則破損；
（8）異物進(jìn)入后在卷料背面壓出鼓包（異物掉下則消失）；
（9）輥?zhàn)雍圹E（異物附著在輥?zhàn)由弦穑?br />（10）超出規(guī)則以外的材質(zhì)不良；
（11）異物引起表面深度產(chǎn)生明顯的溝痕。
根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，以上內(nèi)容中，5、8、9項(xiàng)是頻率出現(xiàn)最多的制件不良表現(xiàn)或原因。
2、板料
板料常出現(xiàn)的不良現(xiàn)象如下：
（1）毛刺：鋼板截?cái)嗝嫦虏课划a(chǎn)生毛刺，以截?cái)嗝鏋榛鶞?zhǔn)，毛刺高度為0.2mm以上時(shí)，在這里發(fā)生的鐵粉會(huì)損壞模具并產(chǎn)生凸凹；
（2）輥?zhàn)佑。ㄒ妶D2）：清洗輥?zhàn)踊蛘咚土陷佔(zhàn)痈街愇镆穑ㄒ怨潭ü?jié)距發(fā)生）；
圖2 板料上的輥?zhàn)佑?br />（3）滑動(dòng)?。河捎谳?zhàn)踊瑒?dòng)引起，在突然停止或者加速時(shí)發(fā)生；
（4）卷料破損或者邊緣起皺：開卷線的導(dǎo)向輥或者模具上的導(dǎo)向輥間隙小時(shí)發(fā)生的起皺現(xiàn)象，由于卷料送入不平衡引起；
（5）凸凹：開卷線有異物（鐵屑、灰塵）混入引起凸凹（見圖3）。
圖3 板料凸凹
3、模具（制件）
模具制件可能出現(xiàn)的常見問題有：
（1）皺紋：由于壓機(jī)滑塊調(diào)整不良、壓機(jī)精度低、氣墊壓力調(diào)整不合適、沖頭或者r部位大等原因引起邊緣或r部位皺紋；
（2）線偏移：制件成形時(shí)，首先與模具接觸的部位被擠壓并形成了一條線；
（3）粘合、刮痕：由于材料與凸?；虬寄ＤΣ炼谥萍蛘吣＞弑砻娉霈F(xiàn)的不良；
（4）凸凹：開卷線有異物（鐵屑、膠皮、灰塵）混入引起凸凹；
（5）曲折、應(yīng)變：由于應(yīng)力不均勻、拉延筋匹配不良或者壓機(jī)滑塊控制不良等造成制件r角部位或者壓花部位發(fā)生曲折、應(yīng)變（見圖4）；
圖4 制件曲折、應(yīng)變
（6）毛刺：主要發(fā)生于剪切模和落料模，刃口之間的間隙或大或小時(shí)會(huì)產(chǎn)生毛刺。
4、材料處理
沖壓制件的刮痕、壓痕、圓角部位的變形等不良現(xiàn)象主要由以下原因產(chǎn)生：
（1）沖壓過程：沖壓過程中作業(yè)者操作不注意，制件在進(jìn)出料時(shí)移位到模具或者傳送帶拐角處發(fā)生碰撞；傳送帶高度調(diào)整不合理；自動(dòng)化裝備調(diào)整不合理（行程、速度等）。
（2）工位器具的裝載和取出：過載（被壓變形）；重疊堆放（制件之間相互碰撞）；工位器具搬運(yùn)時(shí)產(chǎn)生碰撞、翻倒、過速。
沖壓制件凸凹
沖壓生產(chǎn)中制件表面最常出現(xiàn)的問題是凹凸問題，這大多是由于材料或者模具表面附著灰塵或鐵屑而致，它使制件表面質(zhì)量降低的同時(shí)也使生產(chǎn)性下降。
1、凹凸原因
引起凹凸的因素很多，最主要的因素可以歸納為以下幾項(xiàng)：
（1）材料：卷料截?cái)鄷r(shí)產(chǎn)生鐵粉；卷料截?cái)嗪螅財(cái)嗝媪粲忻?；板料保管或者搬運(yùn)時(shí)附著有臟物。
（2）模具：拉延筋灼傷時(shí)產(chǎn)生鐵粉；拉延模限位排氣孔的位置不合理引起最終制件的凸凹；剪切模引起（主要是廢料刃口部位）凸凹。
（3）其他：機(jī)械手速度設(shè)置不合理導(dǎo)致其進(jìn)入模具內(nèi)部時(shí)發(fā)生碰撞等現(xiàn)象從而產(chǎn)生最終制件不良。
2、降低凹凸的相應(yīng)對策
對于上述分析中的各種原因，我們可以采取一些相應(yīng)的對策減少問題的產(chǎn)生。筆者在生產(chǎn)實(shí)踐中總結(jié)了一些經(jīng)驗(yàn)，雖然這些方法暫時(shí)不能產(chǎn)生十分有效的效果，但如果持續(xù)檢查并及時(shí)改進(jìn)的話，一定會(huì)達(dá)到很好的改善效果。
（1）檢查截?cái)嗝?br />截?cái)嗑砹蠒r(shí)，截?cái)嗄５哪p和破損會(huì)產(chǎn)生很多微小的鐵粉附著在刃口上，所以在沖壓生產(chǎn)前必須在材料區(qū)或者沖壓線檢查二重截?cái)嗝?，以及時(shí)清洗板料去除毛刺。
（2）板料清洗裝置的檢查
沖壓生產(chǎn)前必須同時(shí)檢查和修整清洗裝置，以使其可以更有效地清洗板料，這也是很必要的，而且還需注意輥?zhàn)娱g隙和清洗油的質(zhì)量。
具體做法是在一塊鋼板上涂上紅色漆后使其經(jīng)過清洗裝置，之后檢查紅漆被除去的結(jié)果狀態(tài)，如果去除率不達(dá)標(biāo)，則必須檢查和修整清洗裝置。清洗油缺少時(shí)必須及時(shí)添加。
（3）拉延模的檢查和修正
拉延模需要做定期的檢查和維護(hù)，以減少凸凹的產(chǎn)生并維持穩(wěn)定狀態(tài)。通常的做法是用樣品檢查壓邊圈的粘合劃傷和加工面（凹模圓角、凸模圓角）的情況。
（4）剪切模的檢查和修正
剪切工序后出現(xiàn)凸凹的原因是由于剪切過程中產(chǎn)生了鐵粉，因此在沖壓前必須觀察鐵粉避免凸凹的發(fā)生。
（5）適當(dāng)?shù)臋C(jī)械手速度
對于半自動(dòng)的拉延模生產(chǎn)來說，當(dāng)拉延凸模在下模位置，機(jī)械手速度又很快的時(shí)候，毛刺會(huì)掉在凸模上部，引起凸凹。為避免這種問題，我們可以在生產(chǎn)前做制件的出料試驗(yàn)，合理設(shè)置機(jī)械手的速度和出料角度，使它不會(huì)碰到制件和下模。
3、結(jié)論
如果以上五項(xiàng)相應(yīng)措施（主要是檢查、修整及其日常管理維護(hù)）能夠持續(xù)進(jìn)行，沖壓工廠的制件凸凹問題肯定會(huì)大幅減少。當(dāng)然，如果模具或者清洗裝置出現(xiàn)急劇破損的情況，凸凹問題會(huì)顯著增加。日常生產(chǎn)中，凸凹的發(fā)生率會(huì)產(chǎn)生變化，如果有不正常的情況發(fā)生時(shí)，工作人員必須調(diào)查技術(shù)原因并采取相應(yīng)改善措施。
在制件生產(chǎn)過程中當(dāng)然還可能會(huì)出現(xiàn)其他問題，如裂紋和頸縮、曲折和皺紋等，但這些問題不像凹凸問題那樣常見，并且這些問題通常會(huì)伴隨著模具的修正而得以解決，在這里不再進(jìn)行詳細(xì)的闡述。