冲压件起皱问题的研究

文/郭帅·奇瑞汽车股份有限公司

冲压件的起皱问题及其常见，如果解决不好，不仅增加模具调试时间，导致制件报废，影响项目开发周期，耗费人工动能，同时制件面品质量的下降将影响整车质量及客户购车满意度，会给企业带来很大的损失。解决好冲压件的起皱问题，对于提升冲压件的质量和企业的口碑意义重大。

原因分析

产生起皱的原因很多，下面主要从产品造型和工艺工法上分析一些典型制件起皱的问题。

产品造型本身缺陷

图1 轮罩类制件

⑴轮罩类制件。图1 所示轮罩类制件拉延深度较深，拉延过程中，侧壁始终悬空，因而起皱部位多见于侧壁上，此类制件的拉延筋布置也相对简单，在产品造型上不可避免的产生起皱。

⑵梁类制件。图2 为梁类制件，其支撑安全性能决定了其拉延深度会很深，而法兰边焊接的需求及侧面匹配的要求决定其法兰边及侧壁造型简单，表面聚料，造成起皱，很难消除。

图2 梁类制件

⑶地板类制件。图3 所示为后地板制件的凸起根部都有不同程度的起皱现象，板料薄，拉延深度深，为防止拉裂，压边圈上的拉延筋相对简单，不利于起皱的控制，此类起皱的问题虽然通过增加形状(相当于吸皱筋)可以控制，但效果仍然不是很理想。

⑷侧围类制件(图4)。许多侧围外板的A 柱前端起皱严重，侧围外板一般拉延深度较深，形状复杂，型面变化剧烈，再加上后序侧翻边，材料在径向上得不到伸展，又因为下方法兰边的搭接要求，所以此处不允许增加工艺补充，使得此处起皱得不到有效解决。

⑸其他类制件。此类制件都有个共同点，型面变化剧烈或有三立面交叉，在拉延过程中不可避免的产生走料不顺畅，导致起皱不可避免，如图5 所示。

工艺不合理缺陷

图3 后地板制件

图4 侧围类制件

图5 其他类制件

图6 工法排布不合理

⑴工法排布不合理。图6 所示制件的冲压工艺为OP10 落料、OP20 成形翻边、OP30 冲孔，由于制件是成形不是拉延，无法通过加压、加筋来解决起皱。

⑵工艺安排不合理。图7 所示制件的翻边较高，而分模线不在拉延有效部位内，起皱部位拉延时处于压料部位而非拉深部位且面积较大，板料横向没有拉延，极易造成起皱。

图7 工艺安排不合理

原因分析

综上所述，起皱的原因经过分析主要有：制件拉延深度太深，落差较大，导致板料流动过快，造成起皱；型面剧烈变化与多处型面交汇处极易聚料，造成起皱；拉延过程中，制件凹R 角过大，走料过程中凸R 角压不住料，造成起皱；工艺方法不合理，同步工程分析时，在有些部位明确有起皱的情况下未加吸皱筋，斜槽等；顶缸压力过小，导致压料面压不住料，引起起皱；板料尺寸优化不合理，出现某些要料的地方料少，造成板料走料时该处未压住料导致起皱；上下模间隙不合理；拉延筋位置和尺寸布置不合理，研合不到位；生产中润滑过度；需要伸展的制件采用了成形工艺，而没有采用拉延工艺。

规避方案

起皱问题可以从产品开发、工艺设计、现场调试三个维度进行优化与规避。

产品造型上规避

从产品上解决起皱，主要是经过SE 分析和历史经验，在产品起皱严重部位加吸皱筋，开工艺孔等措施实施工艺补充，释放并减小内应力。工艺补充在对产品焊接面、匹配面或安全性能没有影响的情况下，是解决起皱问题的有效途径。

工艺设计上规避

模具设计时，建议减少型面剧烈变化的情况，若不可避免尽量增加工艺补充；尽量避免大而平缓的面作为拉延时的压料面和制件轮廓；工艺允许情况下，尽量采取拉延的方法拉出制件，使得板料充分拉深；工艺允许情况下，采用二次成形工艺。

现场调试中优化

在工艺补充不能完全解决起皱的情况下，钳工调试显得尤为重要，如何做出正确的判断，还得根据实际情况，具体问题具体对待，通常情况下调试方法有以下4 点。

⑴调整压边力的大小。当皱纹在制件四周均匀产生时，应判断为压料力不足，逐渐加大压料力即可消除皱纹。

⑵调整凹模圆角半径。凹模圆角半径太大，会增大坯料悬空部位，减弱控制起皱的能力，调整时可适当减小凹模圆角半径。

⑶调整压料面的间隙。采用“外松里紧”的原则，保证压料面均匀走料。

⑷调整拉延筋布局。当拉延件为锥形或球形时，拉延开始时侧壁会悬空，容易起皱，此时需要增加拉延筋数量或改变拉延筋形状，以增大径向拉应力。

在调试中，走料不均匀是制件起皱的根本原因，压料面各部分进料阻力均匀是确保拉深件不起皱的重要保证。控制走料、调整间隙，采用涂蓝油精细研合，着色率研合在95%以上，可以很好的优化起皱问题。

结束语

本文素材主要来源于项目开发中的实践与改善经验。随着工装设备及冲压工艺的发展，相信通过新工艺新技术的应用，加上好的调试方法，一定能规避冲压件的起皱问题。望本文对从事冲压工艺以及现场调试的相关工程技术人员有所借鉴和参考。