汽车钣金件冲压成型工艺分析

汽车钣金件冲压成型工艺分析

赵丹丹

北京机科国创轻量化科学研究院有限公司烟台分公司，山东  烟台  264000

摘要：在社会经济持续发展背景下，汽车行业高速发展，汽车数量大幅度增长，已经成为一种大众代步工具。在汽车生产过程中，钣金件冲压成型工艺的有效应用和实施，有助于提高汽车品质，因此，在工艺应用环节，需要明确生产流程，落实工艺要点，减少产品质量病害。本文对钣金件冲压成型工艺进行分析研究，并且提出了几点浅见。

关键词：汽车生产；钣金件；冲压成型；质量病害

引言

在机械加工制造领域，冲压成型工艺应用广泛，并且发挥出了非常关键的作用。在汽车生产领域中，钣金件冲压成型也属于一项关键工序。为了保证汽车质量，消除质量病害，相关人员需要对冲压成型工艺进行深入探究，科学的解决钣金件冲压成型工艺应用缺陷。下文对此进行简要的阐述。

一、冲压工艺的应用特点及优势分析

冲压成型工艺应用优势显著，已经成为汽车行业中不可缺少的重要工艺。从技术应用流程上来看，冲压工艺作为一种金属加工工艺用于板料分离或塑性变形，最终得到所需的金属构件，实现这个过程的必备设施是压力机和模具，由设计人员事先设计出标准规格型号的冲压件图纸，再行对板料进行冲压锻造。冲压工艺具体应用到加工汽车零件，通常分为四道工序，即拉延，修边，冲孔和翻边，和这些工序相对应的模具是各不相同的，但出于压缩成本的需要，有时可能对工序进行缩减，成型过程三个工序即可完成，在所有工序里最重要的是拉延工序，板料经过拉延工序后就基本成型了，再强化初步成型的配件形变，从而提升配件的刚度和强度，拉延工序产生拉延筋等余料后须由修边工序予以切除，冲孔工序则是冲配件孔，配件构造越复杂，需要冲的配件孔就越多，其精度要求也越高，难度也越来越大，翻边工序就相对简单很多，它是负责翻起配件的四边，给后续工序创造使用条件。冲压工艺常用的加工具都具备以下四个方面的特色：第一，能有效提高生产效率，且操作简便易行，有利于进行自动化和机械化优化升级；第二，能为冲压过程提供高质量的稳定保证，可进行高度相似的互换；第三，能达到很高的冲压刚度和强度；第四，最大限度压缩冲压件成本，由以上四点可以看出，冲压工艺用于加工汽车配件具有很大的技术优势，冲压成型工艺的应用价值可见一斑。

二、汽车钣金冲压件加工常见的问题

在汽车钣金件冲压成型工艺应用过程中，受到一些因素的影响，经常会出现一些常见的质量病害，这些问题主要体现在以下几个方面：第一，毛刺。钣金加工过程中的切边或者冲孔时，必然会产生余料和截断面，这些部位会有毛刺存在，如果把截断面设定为基准点测试毛刺，如果它的高度超过0.2毫米，由毛刺引发出铁粉，这些会加剧模具的损耗，同时模具变得凹凸不平。第二，滑动印。辊子加速或骤停时容易引起自身滑动，滑动会产生印迹。第三，卷料粉碎可能引起边沿起皱，开卷线设置有导向辊，它可能在模具导向辊出现过小间隙时引起起皱现象，出现这种现象的原因是送入卷料时没有保持平衡。第四，划痕。如果加工过程中操作不细致致使金属屑落入模具，或者模具内部有尖利且明显的划痕，会引发钣金构件也出现划痕，需要及时清理模具或对模具划痕进行修复。第五，底部开裂。加工过程中不能把压圈边压紧过度，同时保证钣金材料具有较强的塑性，否则容易出现钣金构件底部开裂现象，可适当放松压边圈，选用较强塑性的材料。第六，侧壁皱纹，如果钣金材料没有达到标准厚度，或者安装上下模时造成偏心，两边间隙大小不一，就会出现构件侧壁有皱纹的现象，严重影响钣金件美观性。

三、汽车钣金冲压件加工质量病害解决策略

（一）起皱问题处理

从成因上来看，钣金件起皱，住傲视由于在汽车钣金冲压件加工过程中，板材受到了挤压，压力逐渐累积，达到一定程度的时候，就会呈现出明显的形变，这种情况也被称之为厚度方向失稳。为了解决此问题，需要从以下几个方面入手进行优化：第一，从设计环节考虑，在产品设计过程中，最大程度的减少翻边高度，提高板料的顺滑程度，尤其是造型聚变区域，更要进行有效处理，树立质量风险控制意识，对容易出现起皱的区域，针对性的加入吸料造型，能有效的控制起皱问题的发生。第二，优化冲压工艺流程，在汽车钣金冲压件加工环节，严格的控制进料的速度，保证加工速率适中，并且适当的增加压边力。第三，对冲压材料进行慎重选择，从材料的性能和各种参数方面入手，更换容易起皱的材料，对于一些重要构件，优先选择高性能材料，降低质量病害的发生概率。

（二）开裂问题处理

在汽车钣金冲压件加工过程中，开裂问题属于常见问题，分析其成因，主要是由于在材料拉伸环节，材料承受的应力过大，超出了材料的极限值，从而造成内部结构破损，从外观上来看就是裂缝的形成。对于这种情况，需要从以下几个方面入手进行优化处理：第一，优化材料选择，使用抗拉能力强的材料，增加材料拉伸的极限值，能有效控制开裂问题的发生。第二，对拉延筋参数进行调整，通过这种方式，减少汽车钣金冲压件加工过程中产生的张力，从而控制开裂问题。第三，对生产工艺进行优化，具体来讲，增加工艺切口，利用切口的增加，确保材料能在生产中有效流动，避免出现不均匀的形变问题。第四，减少摩擦力。摩擦力过大，是开裂问题的重要成因，为了避免这种情况的发生，可以改善润滑条件，通过这种方式，增加进料速度。

（三）调整模具型面参数

模具型面参数的调整和优化，是减少汽车钣金冲压件加工问题的必要手段，在具体的汽车钣金冲压件加工环节，模具的作用是毋庸置疑的，如果模具的型面参数存在问题，就会大幅度的增加汽车钣金冲压件加工质量问题发生几率。圆柱形拉伸构件的圆角就是模具构件成型的必需功能，这些圆角的大小合适度对圆柱形拉伸构件深冲构成关键性的成功概率影响，它能对材料流动以及速度的控制产生重要作用，另一方面，模具角部参数和板料厚度具备关联性，如果板料厚度小于1毫米，则圆角半径须大于等于5倍的板料厚度，若板料厚度大于1毫米低于2.5毫米，则这个大于等于的倍数值是4，若超过2.5毫米，则倍数值视实际情况而定，太小的圆角半径易诱发制作过程的破裂现象，对模具角部半径的设计，须运用实践经验，结合计算结果，再综合考虑材料的流动表现确定圆角半径的增减，进而对成型作业进行控制。

（四）优化工艺流程

工艺流程对成型过程也是决定性的，在具体的冲压生产过程中，如果不能合理控制摩擦力，会给最终的成型产品造成褶皱或开裂，摩擦力太大会划伤成品构件表面，也会给模具带来损伤而降低寿命，拉拔程序要控制好速度，速度不匀或太快，都是造成成品构件开裂的诱因，润滑条件对影响材料流动性的主要部件作用巨大，润滑条件供应不足，流动性达不到预期效果最终都会反映到构件开裂中，而润滑过度又会导致片材不能合理积聚，给闭合真空的产生创造了条件，使成型效果不理想。为此，需要对工艺流程进行不断优化，增加润滑条件，减少质量病害的发生。

四、结束语

综上所述，在汽车生产中，钣金件冲压成型工艺的有效应用意义重大，有助于提高汽车质量，减少产品病害。企业方面需要注重对钣金件冲压成型工艺流程的优化，合理的调整工艺参数，对产品病害进行针对性的防控，在打造高质量汽车产品的同时，进一步的促进企业稳定发展。

参考文献

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