沖壓件起皺問題的研究

文/郭帥·奇瑞汽車股份有限公司

沖壓件的起皺問題及其常見，如果解決不好，不僅增加模具調試時間，導致制件報廢，影響項目開發周期，耗費人工動能，同時制件面品質量的下降將影響整車質量及客戶購車滿意度，會給企業帶來很大的損失。解決好沖壓件的起皺問題，對于提升沖壓件的質量和企業的口碑意義重大。

原因分析

產生起皺的原因很多，下面主要從產品造型和工藝工法上分析一些典型制件起皺的問題。

產品造型本身缺陷

圖1 輪罩類制件

⑴輪罩類制件。圖1 所示輪罩類制件拉延深度較深，拉延過程中，側壁始終懸空，因而起皺部位多見于側壁上，此類制件的拉延筋布置也相對簡單，在產品造型上不可避免的產生起皺。

⑵梁類制件。圖2 為梁類制件，其支撐安全性能決定了其拉延深度會很深，而法蘭邊焊接的需求及側面匹配的要求決定其法蘭邊及側壁造型簡單，表面聚料，造成起皺，很難消除。

圖2 梁類制件

⑶地板類制件。圖3 所示為后地板制件的凸起根部都有不同程度的起皺現象，板料薄，拉延深度深，為防止拉裂，壓邊圈上的拉延筋相對簡單，不利于起皺的控制，此類起皺的問題雖然通過增加形狀(相當于吸皺筋)可以控制，但效果仍然不是很理想。

⑷側圍類制件(圖4)。許多側圍外板的A 柱前端起皺嚴重，側圍外板一般拉延深度較深，形狀復雜，型面變化劇烈，再加上后序側翻邊，材料在徑向上得不到伸展，又因為下方法蘭邊的搭接要求，所以此處不允許增加工藝補充，使得此處起皺得不到有效解決。

⑸其他類制件。此類制件都有個共同點，型面變化劇烈或有三立面交叉，在拉延過程中不可避免的產生走料不順暢，導致起皺不可避免，如圖5 所示。

工藝不合理缺陷

圖3 后地板制件

圖4 側圍類制件

圖5 其他類制件

圖6 工法排布不合理

⑴工法排布不合理。圖6 所示制件的沖壓工藝為OP10 落料、OP20 成形翻邊、OP30 沖孔，由于制件是成形不是拉延，無法通過加壓、加筋來解決起皺。

⑵工藝安排不合理。圖7 所示制件的翻邊較高，而分模線不在拉延有效部位內，起皺部位拉延時處于壓料部位而非拉深部位且面積較大，板料橫向沒有拉延，極易造成起皺。

圖7 工藝安排不合理

原因分析

綜上所述，起皺的原因經過分析主要有：制件拉延深度太深，落差較大，導致板料流動過快，造成起皺；型面劇烈變化與多處型面交匯處極易聚料，造成起皺；拉延過程中，制件凹R 角過大，走料過程中凸R 角壓不住料，造成起皺；工藝方法不合理，同步工程分析時，在有些部位明確有起皺的情況下未加吸皺筋，斜槽等；頂缸壓力過小，導致壓料面壓不住料，引起起皺；板料尺寸優化不合理，出現某些要料的地方料少，造成板料走料時該處未壓住料導致起皺；上下模間隙不合理；拉延筋位置和尺寸布置不合理，研合不到位；生產中潤滑過度；需要伸展的制件采用了成形工藝，而沒有采用拉延工藝。

規避方案

起皺問題可以從產品開發、工藝設計、現場調試三個維度進行優化與規避。

產品造型上規避

從產品上解決起皺，主要是經過SE 分析和歷史經驗，在產品起皺嚴重部位加吸皺筋，開工藝孔等措施實施工藝補充，釋放并減小內應力。工藝補充在對產品焊接面、匹配面或安全性能沒有影響的情況下，是解決起皺問題的有效途徑。

工藝設計上規避

模具設計時，建議減少型面劇烈變化的情況，若不可避免盡量增加工藝補充；盡量避免大而平緩的面作為拉延時的壓料面和制件輪廓；工藝允許情況下，盡量采取拉延的方法拉出制件，使得板料充分拉深；工藝允許情況下，采用二次成形工藝。

現場調試中優化

在工藝補充不能完全解決起皺的情況下，鉗工調試顯得尤為重要，如何做出正確的判斷，還得根據實際情況，具體問題具體對待，通常情況下調試方法有以下4 點。

⑴調整壓邊力的大小。當皺紋在制件四周均勻產生時，應判斷為壓料力不足，逐漸加大壓料力即可消除皺紋。

⑵調整凹模圓角半徑。凹模圓角半徑太大，會增大坯料懸空部位，減弱控制起皺的能力，調整時可適當減小凹模圓角半徑。

⑶調整壓料面的間隙。采用“外松里緊”的原則，保證壓料面均勻走料。

⑷調整拉延筋布局。當拉延件為錐形或球形時，拉延開始時側壁會懸空，容易起皺，此時需要增加拉延筋數量或改變拉延筋形狀，以增大徑向拉應力。

在調試中，走料不均勻是制件起皺的根本原因，壓料面各部分進料阻力均勻是確保拉深件不起皺的重要保證。控制走料、調整間隙，采用涂藍油精細研合，著色率研合在95%以上，可以很好的優化起皺問題。

結束語

本文素材主要來源于項目開發中的實踐與改善經驗。隨著工裝設備及沖壓工藝的發展，相信通過新工藝新技術的應用，加上好的調試方法，一定能規避沖壓件的起皺問題。望本文對從事沖壓工藝以及現場調試的相關工程技術人員有所借鑒和參考。