CAPSA-冲压生产工艺

1、冲压生产工艺 Press Production Process 在上述生产工艺流程中主要包括如下几种冲压成型工艺在上述生产工艺流程中主要包括如下几种冲压成型工艺 n冲裁 n拉深 n切边 n翻边 n冲孔 n整形 以上几种成型工艺在冲压实际生产流程中普遍存在，但又非每一个零件都会用 到这几种工艺。如整形工艺，只在一些尺寸要求高，或成型复杂的零件上才使 用。 冲压生产工艺 Press Production Process n拉深拉深 n切边切边 n翻边、翻边、 冲孔冲孔 n翻边、翻边、 冲孔冲孔 n冲裁落料冲裁落料 nOP05 nOP10 nOP20 nOP30 nOP40 n冲裁落料冲裁落料 冲压

2、生产工艺 Press Production Process n拉深拉深 n切边切边 n翻边、翻边、 冲孔冲孔 n以翼子板大灯区域的成以翼子板大灯区域的成 型工艺为例：型工艺为例： 冲压生产工艺 Press Production Process nOP05 n冲裁落料模冲裁落料模 冲裁落料模的功能： 冲裁一定形状的板料，用于后序的拉深成型。 冲裁落料模的特点： 结构简单：主要由刀架、刀块和板料托架组成。 开卷落料线生产工艺流程图开卷落料线生产工艺流程图 Blanking Line Production process flow 开卷 Decoil 清洗 Wash 校平 leveller 落料/切

3、料 Blanking/cut 板料堆放区 Blanks stock 卷料验收 Coil buyoff 卷料库 Coil stock 堆垛 stacker 退库 reject 冲压生产工艺 Press Production Process 一、落料冲孔（修边）一、落料冲孔（修边） 冲压件缺陷冲压件缺陷产生原因产生原因解决办法解决办法 毛刺毛刺凸凹模间隙过小；刃口过钝凸凹模间隙过小；刃口过钝调整间隙，打磨刃口调整间隙，打磨刃口 少边少边上料不到位；定位装置松动上料不到位；定位装置松动重新调整紧固定位重新调整紧固定位 少孔少孔冲头折断；冲套堵死冲头折断；冲套堵死做好模具保养做好模具保养 表面有划痕表

4、面有划痕操作时有拖、拉等现象操作时有拖、拉等现象按规程作业按规程作业 冲压生产工艺 Press Production Process nOP10 n拉深模拉深模 拉深模的功能： 将平整的板料根据零件形状要求进行拉深成型 拉深模的特点： 拉深是冲压成型工艺中最重要的一序，拉深模设计和制造的优劣对零件的最终 质量有重要影响。因此，在模具设计前期，需要花费大量的精力对拉深成型工 艺进行计算机模拟，以求一次性达到好的成型工艺。模具制造过程中，拉深模 型面通常由精密数控铣床加工完成。因此，为确保拉深质量，在后期调试和更 改中不对拉深模进行改动。 n拉延筋拉延筋 n成型型面成型型面 拉延模具拉延模具 拉延

5、模又分单动拉延和双动拉延拉延模又分单动拉延和双动拉延 1. 1. 单动拉延模单动拉延模 单动拉延模各部件在机床上的固定及导向。单动拉延模的单动拉延模各部件在机床上的固定及导向。单动拉延模的 凸模固定在压机的下工作台面上，压边圈与凸模导向，凹凸模固定在压机的下工作台面上，压边圈与凸模导向，凹 模固定在压机的上工作台面上，凹模与压边圈导向。模固定在压机的上工作台面上，凹模与压边圈导向。 单动拉延冲压时的动作。机床气垫通过气顶杆顶起压边圈单动拉延冲压时的动作。机床气垫通过气顶杆顶起压边圈 到指定高度，放上板料，定位，机床下行，凹模行至压边到指定高度，放上板料，定位，机床下行，凹模行至压边 圈高度，凹

6、模与压边圈压紧料，凹模带动压边圈与之一起圈高度，凹模与压边圈压紧料，凹模带动压边圈与之一起 下行。机床到达闭合高度，凸凹模墩死。拉延成形完毕。下行。机床到达闭合高度，凸凹模墩死。拉延成形完毕。 机床上滑块上行，弹簧顶销顶出零件，取件。机床上滑块上行，弹簧顶销顶出零件，取件。 拉延模具分为三部分拉延模具分为三部分:上模（凹模）、压边圈、下模（凸模）上模（凹模）、压边圈、下模（凸模） 上模（凹模）上模（凹模） 压边圈压边圈 下模（凸模）下模（凸模） 气顶杆 凸模 压边圈 凹模 双动拉延模双动拉延模 双动拉延模各部件在机床上的固定双动拉延模各部件在机床上的固定 及导向。及导向。 双动拉延的凸模固定在

7、压机的内 滑块上，凸模与压边圈导向，压边圈 固定在压机的外滑块上，压边圈与凹 模导向，凹模固定在压机的下工作台 面上。 双动拉延冲压时的动作。双动拉延冲压时的动作。 放上板料，定位。机床外滑块下 行，压边圈下行至凹模高度，凹模与 压边圈压紧料。内滑块下行，凸模到 达闭合位置，凸凹模墩死。拉延成形 完毕。机床内滑块上行，外滑块上行。 气缸顶出零件，取件。 凸模 机床内滑块 机 床 外 滑 块 凹模 气缸 压边圈 材料 定位 器 导 板 拉延模的结构拉延模的结构 1)、导向装置导向装置：压边圈与凸模的导向，凸凹模的导向都是 靠导板来完成的。 2）、限位与安全装置：限位与安全装置：在压边圈上通常会设

8、计出存对角 线分布的二个工作螺栓和二个安全螺栓安全螺栓。工作螺栓来限制 压边圈的工作行程，安全螺栓来保证操作的安全性。双动 拉延则是在凹模的四个安全平台处设置四个行程限制器。 3）、安装定位装置安装定位装置：单动拉延模会在凸凹模的机床中心 线上设计出 四个中心键槽或者V型槽用于凸凹模在机床 上的定位，双动拉延模则设计在压边圈和凹模上。 4 4）、快速定位：）、快速定位：单动拉延模的凸模和双动拉延的凹模都 会利用机床的气顶孔设置二处快速定位。尺寸结构如下： 机 床 气 顶孔 5 5）、研模用基准孔结构（）、研模用基准孔结构（CH CH 孔）孔） CH 孔应尽量设置在平面上（在斜面上最大不超过5）

9、。 6 6）、排气孔：）、排气孔：为了制件成形和便于制件取出，需在凸模和凹模的凹角及最后成 形墩死部位设置多处排气孔，外覆盖件4-6，内覆盖件6-8。凹模的 凹角处的排气孔还要套上排气弯管防止灰尘、液体等杂物进入模具型腔造 成模具的损坏。 7 7）、材料定位装置）、材料定位装置：为了防止材料在模具上窜动，需要在前侧、左侧和右侧设 置材料定位器，双动拉延是置于下模上；单动拉延是置于压边圈上。 8 8）、垫块：）、垫块：在拉延模的设计中，会在压边圈、凸模平台面上平均设置出平衡垫 块，墩死垫块。也会在托杆承接面上设置托杆垫块。 9 9）、制件顶出装置：）、制件顶出装置：单动拉延的顶出一般在压边圈的拉

10、延筋凹 角处平均设置弹簧顶销，双动拉延在凹模设置气缸顶出。 弹簧顶销 气缸 1010）、到底标记销：）、到底标记销：拉延过程中一般来设置到到到底标记销来验证拉延是 否到位。对于左右合并件的拉延，左右标记销可以代替到底标记销的验 证。 冲压生产工艺 Press Production Process 拉深工艺的主要缺陷及成因：拉深工艺的主要缺陷及成因： n拉深开裂：拉深力过大，超过材料拉深极限 n拉深起皱：压边力不足，材料流动失稳 n拉深凹陷：材料流动过快，板料塑性变形不足 n凸点：下模型面上有细小垃圾 n拉深划伤：上下模成型圆角粗糙，划伤板料 n拉深印：上下模合模过程中，模具与板料相对运动痕迹

11、整车质量改进过程中对拉深模的更改：整车质量改进过程中对拉深模的更改： n对于外板零件，一般不对对于外板零件，一般不对OP10拉深模进行改动。拉深模进行改动。因为外板零件表面质量 要求很高，拉深模有极高的设计和制造要求，其型面经精密数控铣床加 工而成。而冲压车间现场修模主要是手工操作，拉深模维修后的表面质 量极难达到。 n对于内板零件，根据需要，可以对拉深模进行适当程度的小尺寸更改。对于内板零件，根据需要，可以对拉深模进行适当程度的小尺寸更改。 内板零件的表面质量要求不是很高，因此可以对其拉深模进行小尺寸更 改。 拉延拉延 冲压件缺冲压件缺 陷陷 产生原因产生原因解决办法解决办法 开裂开裂/ /

12、缩颈缩颈 1. 1. 压料力太大压料力太大1. 1. 减小外滑块的压力减小外滑块的压力 2. 2. 凹模口或压料筋槽的圆角半凹模口或压料筋槽的圆角半 径太小径太小 2. 2. 加大有关的圆角半径加大有关的圆角半径 3. 3. 压料筋布置不当或间隙太小压料筋布置不当或间隙太小3. 3. 调整压料筋的数量、位置和间隙调整压料筋的数量、位置和间隙 4. 4. 压料面的光洁度不够压料面的光洁度不够4. 4. 提高光洁度提高光洁度 5. 5. 润滑不足润滑不足5. 5. 改善润滑条件改善润滑条件 6. 6. 坯料放偏坯料放偏6. 6. 使坯料正确定位，必要时加预弯工序使坯料正确定位，必要时加预弯工序 7

13、. 7. 坯料尺寸太大坯料尺寸太大7. 7. 减小坯料尺寸减小坯料尺寸 8. 8. 坯料质量不符合要求坯料质量不符合要求8. 8. 更换材料更换材料 9. 9. 局部形状变形条件恶劣局部形状变形条件恶劣 9. 9. 加工艺切口或工艺孔，或改变拉深件加工艺切口或工艺孔，或改变拉深件 的局部形状的局部形状 故障现象：侧围外板故障现象：侧围外板OP10OP10门洞内三角部位出现开裂过大在后序无法切除造成制件报废门洞内三角部位出现开裂过大在后序无法切除造成制件报废 A21A21侧围外板侧围外板 B14B14侧围外板侧围外板 S21S21侧围外板侧围外板 故障分析：故障分析： 模具压边力不当导致板料成型

14、中流动不均匀；针对压边力分析出以下因数：模具压边力不当导致板料成型中流动不均匀；针对压边力分析出以下因数： 1.1.板料在板料在OP10OP10模具上定位后门洞内的压料边不足，造成各边的走料不平衡模具上定位后门洞内的压料边不足，造成各边的走料不平衡 2.2.局部外滑块压边力太大局部外滑块压边力太大 3.3.凸模内压料芯里面的氮气缸压力不足凸模内压料芯里面的氮气缸压力不足 4.4.门洞的压料面上的拉深筋布置不合理门洞的压料面上的拉深筋布置不合理 5.5.压料面着色差压料面着色差 关键问题：关键问题： 能清楚判断出两边料流的走势，知道是哪边压力相对来说小，能清楚判断出两边料流的走势，知道是哪边压力

15、相对来说小， 从而造成两边走料不均衡引起开裂。从而造成两边走料不均衡引起开裂。 我的理解： 就如一张纸，用一只手掌压住纸的半边，另一只进行撕扯另一半边造成的撕裂。 解决方案：通过变相的在门洞的压料面相应位置上垫砂布进行尝试调试，解决方案：通过变相的在门洞的压料面相应位置上垫砂布进行尝试调试， 发现开裂现象消除；下线对其进行焊补增高或重新增加一条拉延筋。发现开裂现象消除；下线对其进行焊补增高或重新增加一条拉延筋。 增高原有拉延筋 在原有拉延筋的前面重新增加一条拉延筋 冲压件缺陷冲压件缺陷产生原因产生原因解决办法解决办法 起皱起皱 1. 1. 压料力不够压料力不够1 1、加大压料力、加大压料力 2

16、. 2. 压料面压料面“里松外紧里松外紧” 2. 2. 修磨压料面，消除修磨压料面，消除“里松外紧里松外紧”现现 象象 3. 3. 凹模口圆角半径太大凹模口圆角半径太大3. 3. 减小圆角半径减小圆角半径 4. 4. 压料筋太小或布置不当压料筋太小或布置不当4. 4. 增加压料筋，或改变其位置增加压料筋，或改变其位置 5. 5. 润滑油次数太频，或涂刷位置不当润滑油次数太频，或涂刷位置不当5. 5. 适当减小润滑油，并注意操作适当减小润滑油，并注意操作 6. 6. 坯料尺寸太小坯料尺寸太小6. 6. 加大坯料尺寸加大坯料尺寸 7. 7. 坯料定位不稳定坯料定位不稳定7. 7. 改善定位，必要时

17、加预弯工序改善定位，必要时加预弯工序 8. 8. 压料面形状不当压料面形状不当8. 8. 修改压料面形状修改压料面形状 起皱起皱 制件外边缘起皱严重，影响产品质量 冲压件缺冲压件缺 陷陷 产生原因产生原因解决办法解决办法 划伤划伤 1. 1. 压料面的光洁度不够压料面的光洁度不够1. 1. 提高光洁度提高光洁度 2. 2. 凹模圆角的光洁度不够凹模圆角的光洁度不够2. 2. 提高光洁度提高光洁度 3. 3. 镶块的接缝间隙太大镶块的接缝间隙太大3. 3. 消除镶块的间隙消除镶块的间隙 4. 4. 坯料表面有划痕坯料表面有划痕4. 4. 更换材料更换材料 5. 5. 润滑剂质量低润滑剂质量低5.

18、 5. 改善润滑条件改善润滑条件 划伤划伤 冲击线：上模下降，使材料与压边圈保持接触状态。接着，当材料开始流入时，模具与材冲击线：上模下降，使材料与压边圈保持接触状态。接着，当材料开始流入时，模具与材 料的摩擦状态从静摩擦转移。材料刚刚开始流入之前的静摩擦力很大，材料弯曲部分引起料的摩擦状态从静摩擦转移。材料刚刚开始流入之前的静摩擦力很大，材料弯曲部分引起 加工硬化和使料厚减薄，但这一部分，随着材料的流动由静摩擦转变为动摩擦状态，摩擦加工硬化和使料厚减薄，但这一部分，随着材料的流动由静摩擦转变为动摩擦状态，摩擦 阻力大幅度减小，因此，原来的弯曲形状没有被拉直，而作为冲撞痕线而遗留下来。阻力大幅

19、度减小，因此，原来的弯曲形状没有被拉直，而作为冲撞痕线而遗留下来。 冲压冲压 件缺件缺 陷陷产生原因产生原因解决办法解决办法 冲击冲击 线线 1. 1. 由于凹模圆角半由于凹模圆角半 径（径（rdrd）产生的冲）产生的冲 撞痕线。撞痕线。 进行阶梯形拉深时，进行阶梯形拉深时，rdrd要尽可能大。为了防止冲撞要尽可能大。为了防止冲撞 痕线和拉深伤痕，痕线和拉深伤痕，rdrd要认真进行研磨，能同时进行要认真进行研磨，能同时进行 镀硬铬，镀硬铬，TDTD处理（丰田扩散法）等表面硬化处理，处理（丰田扩散法）等表面硬化处理， 效果更佳。效果更佳。 要求：要求：rd/t8rd/t82020 如果要把修边后

20、的凸缘去掉，凹模内壁应制成锥形。如果要把修边后的凸缘去掉，凹模内壁应制成锥形。 将冲撞痕线从制品重要表面避开。将冲撞痕线从制品重要表面避开。 2. 2. 由于凸模圆角半由于凸模圆角半 径（径（rprp）而引起的）而引起的 冲撞痕线冲撞痕线 不使凸模底部材料流动。使材料流入均衡，不使凸不使凸模底部材料流动。使材料流入均衡，不使凸 模下面材料流动。模下面材料流动。 将凸模圆角半径（将凸模圆角半径（rprp）增大。）增大。 将凸模圆角半径尽可将凸模圆角半径尽可 能增大，冲撞痕线就会变浅。要求能增大，冲撞痕线就会变浅。要求rp/t20rp/t20。 冲击线冲击线 冲压件缺陷冲压件缺陷产生原因产生原因解

21、决方法解决方法 拉毛拉毛 模具硬度不够模具硬度不够对模具进行表面处理对模具进行表面处理 模具型面有沙眼模具型面有沙眼仔细检查铸件仔细检查铸件 型面不顺过渡不圆滑型面不顺过渡不圆滑抛光模具表面抛光模具表面 拉毛拉毛 冲压生产工艺 Press Production Process nOP20 n切边模切边模 切边模的功能： 将拉深工序件上多余的废料切除 切边模的特点： 切边模也是冲压生产工艺中比较简单的模具，其主要组成部分包括上下模刀块、 上模压料板。 n压料板压料板 n上模刀块上模刀块 n下模刀块下模刀块 修边冲孔模具修边冲孔模具 根据成形工艺的需要，成型时需要把本来有的孔，或者二段面连接 起来

22、，这样成型完毕后要进行修边和冲孔的处理 。 修边冲孔模分为上模和下模。上模如下图： 下模如下图： 冲裁力冲裁力P P P=Ltb（N） P：冲裁力（N） L：冲裁轮廓长度（mm） t：板厚（mm） b：抗拉强度（b=350N/mm2） 卸料力卸料力 卸料力因料厚、形状等的不同而各异，一般取冲裁力的26%。 （常取5%） 间隙选取原则间隙选取原则 落料尺寸取决于凹模尺寸（基准侧），间隙取在凸模上；冲孔尺寸取决于凸 模尺寸（基准侧），间隙取在凹模上。 修边接刀修边接刀 刃口材料及热处理刃口材料及热处理 锻造镶块形式： Cr12MoV整体淬火HRC58-62（适用于t1.5mm 模具） 铸造镶块形式

23、： 7CrSiMnMoV火焰淬火HRC58-62（适用于t1.5mm 模具） 从刃口到圆筒凹模（凹模套）外圈为止的最小距离为从刃口到圆筒凹模（凹模套）外圈为止的最小距离为5 5，圆筒凹模，圆筒凹模 下的壁厚最小距离为下的壁厚最小距离为2525： 形状孔的圆筒凹模上必须防转形状孔的圆筒凹模上必须防转 倾斜面冲孔孔径与最大倾斜角倾斜面冲孔孔径与最大倾斜角 圆筒凹模形状圆筒凹模形状 导 柱 汽 缸 导 板 废料 刀 弹 簧 下 模 上 模 废料 盒 冲 头 修边冲孔模模具结构修边冲孔模模具结构 1 1、修边冲孔模的导向、修边冲孔模的导向。修边模下模与上模用导柱或者导柱加导板直接导 向，压料芯与上模用

24、导板导向。 2 2、限位与安全装置：、限位与安全装置：在压料芯上通常会设计出存对角线分布的二个工作 侧销和二个安全侧销。对于模具尺寸比较小的则设置工作螺栓和安全 螺栓。 工作侧销 安全侧销 废料盒 废料滑板 工作侧销、螺栓来限 制压料芯的工作行程， 安全螺栓来保证操作 与维修的安全性。 3 3、安装定位装置：、安装定位装置：修边冲孔模的安装定位装置同拉延模。 4 4、制件定位、制件定位：修边冲孔模的定位一般是靠拉延后形成的曲 面来定位的。 5 5、制件的取出装置：、制件的取出装置：制件的取出一般为机械杠杆顶出和气 动元件顶出这二种方式。气动元件一般用汽缸。 机械杠杆顶出 切边工艺的主要缺陷及成

25、因：切边工艺的主要缺陷及成因： n切边毛刺：切边刀口损坏 n切边碎屑：切边刀口损坏或切边刀不好 n压料板压印：压料板研合不好 n凹陷：压料板板压料不足 整车质量改进过程中对切边模的更改：整车质量改进过程中对切边模的更改： n通常，客户要求对零件翻边长度进行更改时，冲压需要对切边模进行更通常，客户要求对零件翻边长度进行更改时，冲压需要对切边模进行更 改改。 n更改工艺更改工艺：对上下模刀块进行焊接，打磨，研配和线上试模，另外需要 对上模压料板进行必要的打磨，消除上模刀口与压料板的干涉。 冲压生产工艺 Press Production Process 质量缺陷：修边毛刺、修边带料、少孔、孔毛刺质量

26、缺陷：修边毛刺、修边带料、少孔、孔毛刺 修边毛刺：主要是由于刀口间隙过大和过小，刀口间隙不均修边毛刺：主要是由于刀口间隙过大和过小，刀口间隙不均 修边带料：修边刀口间隙过紧，润滑不当造成修边带料：修边刀口间隙过紧，润滑不当造成 少孔：冲头折断、冲头长度不够，冲套堵塞等少孔：冲头折断、冲头长度不够，冲套堵塞等 孔毛刺：冲头或冲套崩刃、冲头与冲套间隙过大或过小孔毛刺：冲头或冲套崩刃、冲头与冲套间隙过大或过小 修边（修边（TRTR ）、冲孔（）、冲孔（PI） 三、翻边三、翻边 冲压件缺陷冲压件缺陷产生原因产生原因解决方法解决方法 翻边不垂直翻边不垂直凹凸模间隙过大凹凸模间隙过大调整间隙调整间隙 翻边

27、开裂翻边开裂 凹凸模间隙过小；形凹凸模间隙过小；形 状有突变状有突变 调整间隙；前期工艺调整间隙；前期工艺 考虑考虑 翻边拉毛翻边拉毛 刃口有伤痕；表面有刃口有伤痕；表面有 杂物杂物 检查模具状态检查模具状态 翻边高度不翻边高度不 一致一致 凹凸模间隙不均；定凹凸模间隙不均；定 位不稳位不稳 调整间隙，紧固定位调整间隙，紧固定位 翻边（翻边（FLFL）、整形（）、整形（RSTRST） 缺陷：翻边不垂直、翻边高度不一致、翻边拉毛、翻边裂等缺陷：翻边不垂直、翻边高度不一致、翻边拉毛、翻边裂等 (1)(1)翻边不垂直翻边不垂直凸凹模间隙过大凸凹模间隙过大 (2)(2)翻边高度不一致翻边高度不一致凸凹

28、模间隙不均匀；定位不准；落料件尺寸不准凸凹模间隙不均匀；定位不准；落料件尺寸不准 (3)(3)翻边拉毛翻边拉毛刃口有伤痕；零件表面有杂质；刃口硬度太低刃口有伤痕；零件表面有杂质；刃口硬度太低 (4)(4)翻边裂翻边裂修边时毛刺大；凸凹模间隙太小；翻边处形状有突变；修边时毛刺大；凸凹模间隙太小；翻边处形状有突变； nOP30 n翻边、整形模翻边、整形模 冲压生产工艺 Press Production Process 翻边、整形模的功能： 将切好边的零件外边缘向内翻边并整形 翻边、整形模的特点： 翻边也是冲压生产工艺中很重要的一序。翻边工艺主要决定零件的配合间隙， 因此，改进整车配合间隙需要冲压车

29、间修模时，冲压会对翻边模进行更改。翻 边模主要由上下模翻边镶块、压料板组成。 n压料板压料板 n上模翻边镶块上模翻边镶块 n下模翻边镶块下模翻边镶块 翻边工艺的主要缺陷及成因：翻边工艺的主要缺陷及成因： n翻边不顺：切边刀口损坏 n压料板压印：压料板研合不好 n凹陷：压料板板压料不足 整车质量改进过程中对翻边模的更改：整车质量改进过程中对翻边模的更改： n通常，客户要求对零件翻边间隙进行更改时，冲压需要对翻边模进行更通常，客户要求对零件翻边间隙进行更改时，冲压需要对翻边模进行更 改改。 n更改工艺更改工艺：对上下模翻边镶块进行焊接，打磨，研配和线上试模，另外 需要对上模压料板进行必要的打磨，消

30、除上模翻边镶块与压料板的干涉。 n因为设计上，零件经常有小于90度的内翻边，因此，冲压生产工艺需要 两序完成加工：第一次进行不小于90度的翻边（预翻），第二次再根据 设计要求向内翻小于90度的翻边。两次翻边是一种复杂的成型工艺，需 要两次翻边线的重合度高，手工修模很难达到要求。因此，在模具更改在模具更改 时，都尽量避免对两次翻边工艺的更改。时，都尽量避免对两次翻边工艺的更改。 冲压生产工艺 Press Production Process n两序翻边示例：两序翻边示例：翼子板前门配合区域翻边 冲压生产工艺 Press Production Process n下模直翻边镶块下模直翻边镶块 nOP30 n上模直翻边镶块上模直翻边镶块 nOP30 n下模斜锲翻边镶块下模斜锲翻