冲压常见缺陷及措施课件

第一节第一节 金属塑性成型件质量检验的目的金属塑性成型件质量检验的目的金属塑性成型件质量检验成型件可能产生各种类型的缺陷，可能造成重大安 全事故了解成型件缺陷形成特点及防止措施。优化和控制热力学工艺参数及其他工艺参数改善产品质量和性能保证成型件的质量满足设计时的各项指标防止缺陷再次发生，保证下批产品符合设计技术标准提高产品质量第一节 金属塑性成型件质量检验的目的金属塑性成型件质量检验第二节 金属塑性成型件缺陷的分类一一.缺陷按表现形式划分缺陷按表现形式划分内部缺陷内部缺陷外部缺陷外部缺陷性能缺陷性能缺陷表明裂纹，折叠折迭、缺肉、错插、表面麻坑、表面气泡、桔皮状表面低倍缺陷:内裂、缩孔、疏松、白点、锻造流纹紊乱、偏析、粗晶、石状断口、异金属夹杂等显微缺陷:脱碳、增碳，带状组织、铸造组织残留和碳化物偏析级别不合格室温强度、塑性、韧性或疲劳性能等不合格；高温瞬时强度，持久强度、持久塑性、蠕变强度不合格第二节 金属塑性成型件缺陷的分类一.缺陷按表现形式划分内部二.按产生缺陷的工序和过程按工序分按过程分原材料生产过程中的缺陷塑性成型过程中的缺陷热处理过程中的缺陷下料阶段产生的缺陷加热阶段产生的缺陷塑性成型过程产生的缺陷冷却过程中产生的缺陷清理过程中产生的缺陷二.按产生缺陷的工序和过程按工序分按过程分原材料生产过程中第三节 金属塑性成型件质量检验的内容一一.冲压成型件质量检验的内容冲压成型件质量检验的内容精度检验精度检验一般检验一般检验补充检验补充检验根据冲压图样和技术文件对冲压件进行外观检验和精度检验采用检验工具、夹具、量检具、来检测冲压件的尺寸、形状、位置精度硬度、磁性裂纹、荧光探伤、X X光探伤、电子探针检验、超声波探伤第三节 金属塑性成型件质量检验的内容一.冲压成型件质量检验二二.锻造成型件质量检验的内容锻造成型件质量检验的内容表面质量表面质量锻件外形尺寸锻件外形尺寸内部质量内部质量表明裂纹，折叠折迭、缺肉、错插、表面麻坑、表面气泡、桔皮状表面内裂、缩孔、疏松、白点、锻造流纹紊乱、偏析、粗晶、石状断口、异金属夹杂、脱碳、增碳，带状组织、铸造组织残留和碳化物偏析级别不合格力学性能、低倍检验、高倍检验、无损探伤其他检验项目其他检验项目锻件的公差、尺寸、形状、精度等二.锻造成型件质量检验的内容表面质量锻件外形尺寸内部质量表明检验项目检验项目检验项目检验项目试验方法标准试验方法标准试验方法标准试验方法标准检验项目检验项目检验项目检验项目试验方法标准试验方法标准试验方法标准试验方法标准化学成分化学成分化学成分化学成分GB222-84GB222-84GB223-88GB223-88GB6987-86GB6987-86断口晶粒度断口晶粒度断口晶粒度断口晶粒度GB1814-79GB1814-79GB6394-86GB6394-86力学性能拉力学性能拉力学性能拉力学性能拉伸、冲击）伸、冲击）伸、冲击）伸、冲击）GB229-84GB229-84GB228-87GB228-87脱碳层非金脱碳层非金脱碳层非金脱碳层非金属关系属关系属关系属关系GB224-87GB224-87YB25-77YB25-77高温蠕变高温蠕变高温蠕变高温蠕变GB2039-80GB2039-80高倍组织高倍组织高倍组织高倍组织YB28-59YB28-59YB31-64YB31-64YB45-77YB45-77疲劳性能疲劳性能疲劳性能疲劳性能GB4337-84GB4337-84布氏硬度布氏硬度布氏硬度布氏硬度GB231-84GB231-84洛氏硬度洛氏硬度洛氏硬度洛氏硬度GB230-83GB230-83晶间腐蚀晶间腐蚀晶间腐蚀晶间腐蚀GB1223-75GB1223-75低倍组织低倍组织低倍组织低倍组织GB1979-80GB1979-80GB3247-82GB3247-82弯曲试验弯曲试验弯曲试验弯曲试验GB232-88GB232-88锻件质量检验实验方法标准锻件质量检验实验方法标准检验项目试验方法标准检验项目试验方法标准化学成分GB222-第四节 金属塑性成型件质量检验标准及方法一一.冲压成型件质量检验的方法冲压成型件质量检验的方法1.1.冲压件表面质量检验有无裂纹，擦伤、皱纹、划痕、起皱、翘起、破裂、凹陷、毛刺过大、塌角过大、扭曲检验肉眼检查不出的细小裂纹、表面缺陷，只能用于碳钢、工具钢、合金钢等磁性材料对于非磁性材料，利用紫外线照射经过处理得的冲压件，发出辉光，据此可发现缺陷目视检验磁粉检验荧光检验第四节 金属塑性成型件质量检验标准及方法一.冲压成型件质量2.2.冲压件内部质量检验超声波通过探头从被检验材料表面进入金属内部遇到缺陷后产生反射波，在荧光屏上形成脉冲波形，根据波形的特征判断缺陷的位置和大小在扫描电镜下观察冲压件内部（或断口上）组织状态与微观缺陷用布氏硬度计和洛氏硬度计进行检验,粗略了解冲压件的内部组织，是判断冲压件力学性能的最常用方法超声波检验扫描电子显微镜检验硬度检验2.冲压件内部质量检验超声波通过探头从被检验材料表面进入金属3.3.冲压件精度检验长度尺寸的检验厚度检验高度与直径的检验角度检验孔径检验挠度检验冲压件平面垂直度检验圆柱形和圆角半径检验平面平行度检验精度检验3.冲压件精度检验长度尺寸的检验厚度检验高度与直径的检验角度二二.各种冲压成型件质量缺陷形式及检验标准各种冲压成型件质量缺陷形式及检验标准拉伸件质量拉伸件质量缺陷形式缺陷形式弯曲件质量弯曲件质量缺陷形式缺陷形式伸长类曲面伸长类曲面翻边零件质翻边零件质量缺陷形式量缺陷形式压缩类曲面压缩类曲面翻边零件质翻边零件质量缺陷形式量缺陷形式盒形拉伸件盒形拉伸件质量缺陷形质量缺陷形式式精冲件质量精冲件质量缺陷形式缺陷形式冲压成型件质量缺陷形式二.各种冲压成型件质量缺陷形式及检验标准拉伸件质量缺陷形式弯弯曲件的质量缺陷形式裂口：凸模弯曲半径过小，毛坯毛刺的一面处于弯曲外侧，板材的塑性较低，下料时毛坯硬化层过大。解决措施:适当增大凸模圆角半径，将毛刺一面处于弯曲的内侧，用经退火或塑性较好的材料弯曲，线与纤维方向垂直或成4545角底部不平：压弯时板料与凸模底部没有靠紧。解决措施:采用带有压料顶板的模具，在压弯开始时顶板便对毛坯施加足够的压力。翘曲：由于变形区应变状态引起的横向应变（沿弯曲线方向），在中性层外侧是压应变，中性层内侧是拉应变，故横向便形成翘曲。解决措施:采用校正弯曲，增加单位面积压力。根据翘曲量修正凸模与凹模弯曲件的质量缺陷形式裂口：解决措施:底部不平：解决措施:翘曲孔不同心：弯曲时毛坯产生了滑动，故引起中心线错移弯曲后的弹复使孔中心倾斜。解决措施:毛坯要准确定位，保证左右弯曲高度一致，设置防止毛坯窜动的定位销或压料顶板减小工件弹复。弯曲线与两孔中心线不平行：弯曲高度小于最小弯曲高度，在最小弯曲高度以下的部分出现张口。解决措施:在设计工件时应保证大于或等于最小弯曲高度，当工件出现小于弯曲高度时，可将小于最小弯曲高度的部分去掉后在弯曲。表面擦伤：金属的微粒附在工作部分的表面上，凹模的圆角半径过小，凸模与凹模间的间隙过小。解决措施:适当增大凹模圆角半径，提高凸模和凹模表面光洁度，采用合理的凸模与凹模的间隙值，清除工作部分表面赃物。孔不同心：解决措施:弯曲线与两孔中心线不平行：解决措施:表面尺寸偏移：毛坯在向凹模滑动时，两边受到的摩擦阻力不相等，故发生尺寸偏移。以不对称形状压弯件为显著。解决措施:采用压料顶板的模具，毛坯在模具中定位要准确，在有可能的情况下采用对称性弯曲。孔变形：孔边距弯曲线太近，在中性层内侧为压缩变形，而外侧为拉伸变形，故孔发生了变形解决措施:保证从孔边到弯曲半径r r中心的距离大于一定值，在弯曲部位设置辅助孔以减轻弯曲变形应力。弯曲角度变化：塑性弯曲时伴随着弹性变形，当压弯的工件从模具中取出后，便产生了弹性恢复，从而使弯曲角度发生了变化。解决措施:以校正弯曲代替自由弯曲，以预定的弹复角度来修正凸凹模的角度。尺寸偏移：解决措施:孔变形：解决措施:弯曲角度变化：解决措施弯曲端鼓起：弯曲时中性层内侧的金属层、纵向被压缩而缩短，宽度方向则伸长，故宽度方向边缘出现突起，厚板小角度弯曲为明显解决措施:在弯曲部位两端预先做成圆弧切口将毛坯毛刺一边放在弯曲内侧。裂纹或过度变薄:1.1.拉深系数不合适2.2.凹模圆角半径及凸模圆角半径的形状与尺寸不符合要求3.3.冲模表面精加工的不好4.4.压边力太大或不均匀5.5.凸、凹模之间间隙太小或不均匀6.6.上一道工序拉深高度小解决措施:1.1.适当加大拉深系数2.2.适当加大凹模和凸模的圆角半径，并均匀一致3.3.对模具表面、圆角半径及压料面进行精加工4.4.调整压边力5.5.调整间隙6.6.调整上一道拉深高度拉伸件的质量缺陷形式弯曲端鼓起：解决措施:裂纹或过度变薄:解决措施:拉伸件的质量法兰皱纹及内部皱纹曲端鼓起：1.1.压边力小2.2.凹模圆角半径大3.3.间隙大解决措施:1.1.增加压边力，对悬空部位大的制件可采用拉深筋2.2.减小凹模圆角半径3.3.相对厚度在0.30.3以下时，将间隙减小制件侧壁纵向划痕和粘结:1.1.模具侧壁承受过大负荷而划伤2.2.被加工材料为粘性材料，尤其对镍铬不锈钢在加工中忽视了冲模承受负荷问题解决措施:注意选择冲模材料推荐使用碳化钨制造冲模并进行精加工。生产批量大时，在适当时间用金刚石粉研磨凹模面口部形状畸变:拉深后期在凹模圆角弯曲的毛坯，变为拉深件直壁时，由于拉应力小，而未被反弯拉直解决措施:加大压边力，增设拉深筋法兰皱纹及内部皱纹解决措施:制件侧壁纵向划痕和粘结:解决措施伸长类曲面翻边零件的质量缺陷形式边缘开裂：圆弧部分切向伸长变形过大解决措施:1.1.减小相对翻边高度，使之不超过h hcrcr/R/R2.2.充许情况下，取R Rd dRRp p侧边起皱：侧边剪切应力引起解决措施:取较小的凸、凹模间隙，一般取单面间隙ztzt。底面起皱：底面诱发压应力引起解决措施:采取底面压边装置伸长类曲面翻边零件的质量缺陷形式边缘开裂：解决措施:侧边起皱压缩类曲面翻边零件的质量缺陷形式底部两圆角翘起：1.1.底面压料力不足2.2.上模回程时，底面压料力没有及时卸除（特别是有两侧压边时）解决措施:1.1.保证足够的底面压料力2.2.翻边结束后，上模回程时，及时卸除底面压料力3.3.加强凹模与坯料间润滑底面两端凸起：底面压料力不足解决措施:模具设计时，必须考虑底面压料装置，并保证足够压料力压缩类曲面翻边零件的质量缺陷形式底部两圆角翘起：解决措施:底侧边边缘畸变：翻边接近结束时，径向拉应力不足而使坯料侧边边缘的弯曲变形保留下来解决措施:取较小的凸、凹模间隙及较大的凹模圆角半径翻边高度不均：侧边的切向压缩变形和高度方向的伸长变形不均匀解决措施:坯料修正侧边起皱：切向压应力所致解决措施:1.1.选用较小的凸、凹模间隙，可使之等于料厚2 2翻边高度较大时，采用带两侧压边的模具结构3 3可使凹模曲率半径大于凸模曲率半径侧边边缘畸变：解决措施:翻边高度不均：解决措施:侧边起皱：解盒类拉伸件的质量缺陷形式在凸模圆角区称拉深破裂：1.1.拉深深度过大2.2.断裂部圆角半径过小3.3.断裂部转角半径过小解决措施:1.1.分几道工序进行拉深2.2.增大断裂部圆角半径r rp p并增加整形工序在转角处侧壁上靠近法兰根部称侧壁裂纹：1.1.拉深深度过大2.2.法兰根部圆角半径r rd d过小3.3.转角半径r r过小解决措施:1.1.分几道工序进行拉深2.2.增大r rd d并增加整形工序直边侧壁的中间部位称直边侧壁裂纹：1.1.拉深深度过大2.2.凹模圆角半径r rd d过小3.3.压边力过大4.4.冲模表面润滑不好解决措施:1.1.增大r rd d并增加整形工序2.2.适当减小压边力3.3.使用高粘度油盒类拉伸件的质量缺陷形式在凸模圆角区称拉深破裂：解决措施:在底面变形：圆角变形大，直边变形小，造成转角的底面也产生变形使对角线方向发生翘曲解决措施:1.1.四角处进行润滑2.2.减小圆角部分的压料力3.3.减小直边部分凹模圆角半径4.4.用胀形方法加工5.5.改用低屈服点材料侧壁松弛：直边材料流入比转角部分材料流入大，由多余材料形成侧壁的松弛解决措施:1.1.压紧直边部，2.2.减弱转角部位压料面的压力，3.3.采用良好的润滑4.4.使转角处的凹模圆角半径比直边加大5050左右。5.5.外移转角处的托杆6.6.直边部采用拉深筋侧壁凹陷：圆角部位切向压缩变形大，角部材料有向直边侧壁移动的倾向，硬化严重的材料更易产生侧壁凹陷解决措施:1.1.直边部位的压料面上加拉深筋2.2.增加整形工序底面变形：解决措施:侧壁松弛：解决措施:侧壁凹陷：解决措施:精冲件的质量缺陷形式表面质量差：1.1.材料不合适2.2.凹模孔表面粗糙3.3.润滑不充分4.4.润滑剂不合适5.5.凹模圆角半径太小解决措施:1.1.球化退火或更换材料2.2.当凸、凹模间隙允许时研磨凹模孔3.3.改进润滑结构4.4.更换润滑剂5.5.适当增大凹模圆角半径中间撕裂带：1.1.压边力太小2.2.凹模圆角太小或不均匀3.3.材料不合适4.4.搭边太小5.5.压边圈齿形参数不合适6.6.零件拐角半角太小解决措施:1.1.增大压边力2.2.修正凹模圆角半径3.3.球化退火或更换材料4.4.增加送料长度或增加条料宽度5.5.修正齿形参数或双面压齿6 6、适当加大拐角齿凹模圆角半径或在该处采用双面压齿精冲件的质量缺陷形式表面质量差：解决措施:中间撕裂带：解决措剪切终端表层剥落：凸模和凹模的间隙太大解决措施:减小凸模或凹模的间隙剪切面呈现不正常锥形：1.1.凸模圆角半径太大2.2.凹模弹性变形解决措施:1.1.重磨凹模半径，减小圆角半径2.2.镶拼凹模增加预压量，整体凹模增加预紧套工件靠凸模侧面有毛边剪切面呈锥形：凸模与凹模的间隙太小解决措施:增加凸模与凹模的间隙（加工特殊性质的材料时，即使间隙合适也可能出现一定程度的毛边）剪切终端表层剥落：解决措施:剪切面呈现不正常锥形：解决措施:剪切面呈波纹状和锥形凸模侧剪切周边有毛边：1.1.凹模圆角半径太大2.2.凸模与凹模间隙太小解决措施:1.1.重磨凹模件小圆角半径2.2.重新加工凸模以增加凸模与凹模的间隙剪切面带波纹状，剪切终端表层剥落：1.1.凸模圆角半径太大2.2.凸模和凹模的间隙太大解决措施:1.1.重磨凹模件小圆角半径2.2.重新制造凸模或凹模件小间隙工件毛刺过大：1.1.凸模与凹模间隙太小，2.2.凸模与凹模间隙合适，凸模刃口以钝3.3.凸模进入凹模太深解决措施:1.1.增加间隙2.2.重磨凸模3.3.增加封闭高度剪切面呈波纹状和锥形凸模侧剪切周边有毛边：解决措施:剪切面带一侧剪切终端表层剥落另一侧呈波纹状有毛边：1.1.凸模和凹模间隙不均2.2.凸模与压边圈缝隙太大解决措施:1.1.调整凸模和凹模间隙2.2.修正压边圈缝隙塌角过大：1.1.凹模圆角太大2.2.反压力太小3.3.工件轮廓上拐角的夹角太小解决措施:1.1.重磨凹模，减小圆角半径2.2.增加反压力3.3.采用双面齿工件不平中间拱起：1.1.反压力太小2.2.凸模表面存油太多解决措施:1.1.增加反压力2.V2.V形环上升溢油槽一侧剪切终端表层剥落另一侧呈波纹状有毛边：解决措施:塌角过大工件沿长度方向弯曲：1.1.原材料不平2.2.材料内部有残余应力解决措施:1.1.增加校直工序2.2.消除应力退火工件扭曲：1.1.材料内部有应力2.2.条料轧制纤维方向不合适反压板顶出工件不一致解决措施:1.1.消除应力2.2.更换材料3.3.检查反压板厚度平行度，以及顶杆长度工件沿长度方向弯曲：解决措施:工件扭曲：解决措施:精冲件质量检验的一般标准尺寸公差检验的依据和内容剪切面质量检验标准剪切面垂直度检验标准平面度检验标准塌角和毛刺检验方法JB/Z280-87剪切面垂直度公差材料厚度原始平面度工艺的力能参数粗糙度表面完好度允许撕裂等级圆角半径和夹角材料厚度和种类模具刃口状态磨损程度及工件轮廓精冲件质量检验的一般标准尺寸公差检验的依据和内容剪切面质量检三三.锻造成型件质量检验的方法锻造成型件质量检验的方法锻件上角度检验锻件圆柱形与圆角半径检验锻件孔径检验锻件长度尺寸检验锻件高度与直径检验锻件厚度检验1.1.锻件几何形状和尺寸检验锻件错位检验锻件挠度检验锻件平面垂直度检验锻件平面平行度锻件几何形状和尺寸检验三.锻造成型件质量检验的方法锻件上角度检验锻件圆柱形与圆角半2.2.锻件表面质量检验有无裂纹、折伤、压伤、斑点、表面过烧对于磁性材料可以发现细小裂纹及隐藏在表皮下的裂纹对于非铁磁性材料可以发现细小裂纹目视检验磁粉检验荧光检验着色渗透探伤验采用彩色渗透检验表面质量，不受材料磁性还是非磁性的限制2.锻件表面质量检验有无裂纹、折伤、压伤、斑点、表面过烧对于2.2.锻件内部质量检验利用超声波产生反射波，在荧光屏上形成脉冲波形，根据波形的特征判断缺陷的位置和大小酸蚀检验、断开检验、硫印检验普通金相显微镜、透射式电子显微镜(TEM)(TEM)、扫描电子显微镜（SEMSEM）超声波探伤低倍检验高倍检验锻件力学性能检验进行硬度、拉伸、冲击试验2.锻件内部质量检验利用超声波产生反射波，在荧光屏上形成脉冲