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淺析沖壓件翻邊起皺、疊料、開裂的問題所在

作者：五金沖壓編輯????來(lái)源：本站原創(chuàng)????發(fā)布時(shí)間：2021-05-20T08:19:04????瀏覽量：

在汽車車身沖壓件的設(shè)計(jì)中，兩次翻邊造型是一種非常常見的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，起到增大零件匹配焊接搭接面以及提高零件強(qiáng)度等作用。但實(shí)際在沖壓件成形過(guò)程中，兩次翻邊結(jié)構(gòu)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)翻邊起皺、翻邊疊料以及翻邊開裂等缺陷，造成制件品質(zhì)下降。某些汽車車身關(guān)鍵部位的沖壓件存在以上問題點(diǎn)時(shí)，會(huì)造成車身強(qiáng)度降低，甚至危及乘員安全。
在沖壓件設(shè)計(jì)中，通常采用的翻邊結(jié)構(gòu)主要有三種：制件普通平板部位邊緣翻邊；制件折彎同時(shí)兩面的邊緣并向內(nèi)翻邊；制件折彎同時(shí)兩面的邊緣均并向外翻邊。
對(duì)于折彎并向內(nèi)的翻邊結(jié)構(gòu)，我們通常采用的成形工藝是先折彎成形，后凸緣面翻邊成形。通常產(chǎn)生的制件缺陷是第二次翻邊導(dǎo)致凸緣面部位產(chǎn)生起皺。
折彎并向外的翻邊結(jié)構(gòu)，通常有兩種成形方式：一種是拉延后翻邊工藝，采用此種工藝的制件在后翻邊的凸緣面上易出現(xiàn)翻邊起皺缺陷；另一種成形方式是先一次翻邊后再二次折彎成形工藝，采用此種工藝的沖壓件在先翻邊的凸緣面上易出現(xiàn)二次折彎部位料邊邊緣開裂缺陷。
造成沖壓件開裂的原因有很多，但是產(chǎn)生的根源在于開裂部位成形時(shí)拉伸程度超過(guò)了材料所能承受的強(qiáng)度極限，即成形過(guò)程材料流動(dòng)的拉伸量超過(guò)了材料允許的最大拉伸率。
對(duì)用于沖壓生產(chǎn)所用的原材料，不存在材料拉伸。進(jìn)行折彎或者翻邊成形時(shí)，緊貼模具凸模面的材料通常也不存在拉伸，所以對(duì)于兩次翻邊的結(jié)構(gòu)，分析翻邊邊緣開裂風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，只需要考慮翻邊邊緣的材料拉伸量是否超過(guò)了所選材料的最大伸長(zhǎng)率。要分析沖壓件翻邊邊緣是否開裂，只需要計(jì)算分析拉伸量是否超過(guò)材料允許的最大拉伸率。
在實(shí)際產(chǎn)品零件設(shè)計(jì)過(guò)程中，凸緣面翻邊角度θ2與零件間的匹配關(guān)系相關(guān)聯(lián)，設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行調(diào)整的可行性很小。凸緣面翻邊R角R2要求取值盡量小，當(dāng)R2值減去材料料厚值后約為2～5mm時(shí)，基本可滿足翻邊要求；且R2取值越小，可使凸緣面有效匹配面積越大，提高產(chǎn)品匹配質(zhì)量。
結(jié)合計(jì)算公式可知，要減小兩次翻邊時(shí)材料的拉伸率δ值，可行的沖壓件設(shè)計(jì)控制措施是降低凸緣面翻邊部位料邊的長(zhǎng)度，即降低h值。以及增大折彎R角，即增大R1值，但增大折彎R角易導(dǎo)致出現(xiàn)沖壓件反彈缺陷。
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