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冲压件的结构特点及生产过程

发布时间:2019-10-06发布者:博江金属

冲压件一般是通过在材料(如钢板)上冲出所需要的孔和型面得到的,要求孔和型面位置形状大小与图纸一致,误差在通用的或者企业自定的公差之内,表面良好无毛刺、尖角、划痕、擦伤等明显缺陷。孔和型面是冲压件的要素,冲压件的基本结构。

(1)孔

根据车身及冲压件的需求,汽车五金冲压件上的孔可以分为三类:安装孔、定位孔、工艺孔。

安装孔是指在车身上安装底盘、内饰和附件所需的孔,与安装的标准件配套,大小形状根据用途由标准件决定,一般有方孔、圆孔和长孔三种类型,方孔与方形的标准件相配合,如塑料卡扣等,圆孔和长孔与螺栓等标准件配合,内径应该比标准件如螺栓的外径大0.5mm,表面形状成一标准圆形的孔就是圆孔,这种孔的位置要求非常准确,在安装配件时没有调节余量,所以用的比较多的是长孔,由于车身和冲压工艺的需要,长孔的外形被设计成由一个正方形和两个半圆组成,这样会保证安装配件时有一定的调节余量,从而能够使配件准确而方便的安装在车身上。

定位孔是指在车身焊装时用来定位冲压件的孔,由于车身焊装时要求位置非常准确,所以定位孔大多情况下是圆孔,也有极少定位孔因为特殊需要被设计成方形。这种孔冲压时要求大小和位置都非常准确。

工艺孔包括为了方便安装配件时故意留下的缺口、为了在电泳时流出泳液的孔、为了造型和减轻冲压件重量而设计的缺口、为了成型性不得不设计出的缺口等,工艺孔形状各异,大小不一,位置没有非常高的要求,工艺孔一般由目的、造型和冲压工艺决定。

需要说明的是,在冲压件设计中,上述三种孔并不是彼此单独的,如定位孔也可以起到工艺孔的作用,工艺孔也可以作为定位孔来用,设计者应该根据实际情况灵活掌握这三种孔的区别。安装孔在特殊情况下可以作为工艺孔来用,但是一般不能作为定位孔,因为定位孔在大部分情况下设计成长孔,以此来定位时会造成比较大的误差,其次安装孔在焊装前会焊上一个配合的标准件如凸焊螺母或者凸焊螺柱,如果强行作为定位孔来用的话,在夹具上会需要一个形状特殊难以加工的销,且造成定位不准确。

(2)型面

我们这里所说的型面包括冲压件上的曲面、弯角、凸台、加强筋等结构。型面是冲压件设计和制造上一个比较复杂的过程,尤其是比较复杂的型面,比如轿车的大型覆盖件的设计和制造就是一个非常耗时的过程。型面由造型、目的和冲压工艺能达到的程度决定。车身上的冲压件要求配合良好,不互相干涉,冲压件之间要有足够的位置打焊,这些都是通过型面来保证的。需要焊接的两个或者更多冲压件之间打焊的型面要求贴合较好,以保证焊接质量,防止产生脱焊、虚焊等情况发生,从而保证白车身质量。

在五金冲压件制造过程中,会因为板料质量、压力机精度、模具结构和冲压工艺过程等原因使冲压件生产出来时有多种缺陷,如毛刺、叠边等,这些缺陷首先会影响冲压件的表面质量,在冲压件表面形成难看的瑕疵;其次这些缺陷会影响冲压件的强度和刚度,如有些冲压件生产出来会出现料厚不一的问题,在厚度较小的地方强度不足,会对车身的使用安全造成隐患;有些严重的缺陷会造成冲压件无法使用,极大的浪费了冲压件生产过程中的人力和物力,而有些位置不准确的冲压件,会对白车身的生产造成印象,特别是白车身生产过程中应用频繁的定位孔和定位面,如果这些关键部位不准,白车身的焊装尺寸链就无法保证,白车身的尺寸精度也就无从谈起。通过几个冲压件生产过程中比较常见的问题来阐述上述冲压件缺陷。

(1)毛刺

毛刺一般出现在落料件和冲孔件上,由于模具设计不合理或者使用不当,在冲压件剪切面上形成,影响了剪切面的质量,毛刺的形式多种多样,如因为凹凸模之间间隙过小形成的高而薄的毛刺、因为凹凸模间隙过大形成的高而厚的毛刺等。一般情况下较少的毛刺不会对冲压件的使用造成影响,但是对于一些剪切面质量要求较高的冲压件,毛刺的出现会对它们的使用造成影响,严重情况下甚至会使这些冲压件成为残次品。

(2)开裂

开裂多发生在弯曲件上,如果对弯曲件的弯曲半径和角度要求过于严格,就会出现弯曲开裂,弯曲宽度较小的产品,开裂发生在宽度的两端;弯曲宽度较大时,开裂沿着弯曲线,在宽度的中间发生。开裂会对冲压件的质量、强度等造成极大影响,严重情况下会导致冲压件成为废品,出现开裂现象的冲压件用在车身上以后,随着车辆的不断行驶,开裂出会逐渐扩大,从而会对车辆的安全性造成隐患,所以开裂是冲压件制造过程中必须克服和避免的现象。

(3)起皱

起皱是指冲压件变形不均匀,截面呈波浪形的现象。引起起皱现象的原因多种多样,如模具设计不当或者使用不当等,但在根本上是由应力集中造成的,所以消除应力集中是解决起皱的根本方法。起皱会对冲压件的表面质量、强度和使用造成严重影响,会引起冲压件料厚的变化,严重的起皱会引起叠边甚至导致冲压件破裂,起皱也是冲压件制造上一个需要解决的问题。

(4)回弹

回弹多发生在弯曲件上,是指冲压件成型后,其弯曲角度和弯曲半径产生复原的现象,是材料的内应力分布不均导致变形不均匀引起的。回弹现象跟模具和材料都有关系,一般通过补偿模具回弹量来解决。回弹会对冲压件的精度造成影响,特别是车身上一些大型的冲压件,回弹会导致该件上关键点和关键型面的连锁反应,从而因为精度达不到要求而成为废品。

(5)精度差

汽车冲压件的精度差包括型面精度差和孔精度差等精度问题,指型面和孔的精度超出公差范围之外,如由左右拉伸不一引起的冲压件左右形状不一,弯曲结束时发生变形的孔等,一般情况下冲压件精度差可以通过调节模具来纠正。精度是冲压件的基本要求之一,特别是对于一些重要的孔和型面,要求冲压件在这些地方的精度必须保持在公差范围之内。


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