汽车覆盖件成型过程中缺陷的产生原因和分析

当前汽车覆盖件冲压工艺应用及其缺陷因素分析摘要本文主要从汽车覆盖件冲压工艺的概述出发，探讨了汽车覆蓋件的冲压工艺设计应用，并提出了若干影响冲压成形过程缺陷产生的因素，以期促进汽车工业的健康发展。

关键词汽车；覆盖件；冲压工艺1 汽车覆盖件冲压工艺的概述所谓汽车覆盖件，主要指构成汽车车身或者驾驶室、覆盖发动机和底盘的异形体表面和汽车零件。

通常，汽车覆盖件包括外覆盖件和内覆盖件，外覆盖件如车门外板、顶盖等，内覆盖件如车门内板和发动机盖内板等。

在汽车车身设计时，要从汽车整体造型和结构功能角度进行覆盖件设计，高度重视覆盖件的制造工艺性。

通常，覆盖件的冲压工艺性主要涉及以下几方面要求：1.1 覆盖件分块尺寸的可行性覆盖件分块不同决定零件的轮廓尺寸和结构形状，从设计制造角度考虑分块尺寸应越大越好，不仅可减少整车零件的数量和车身表面可见焊缝，提高车身结构制造精度与外观完整性，且还可减少冲压模具的数量和车身生产过程中工装与人力资源的投入。

但由于工艺手段和生产条件限制，就需根据现有条件和技术来分析覆盖件分块尺寸的可行性。

1.2 一次拉延成型的可能性由于覆盖件结构尺寸大、形状复杂、材料薄及精度高等决定了需一次拉延成型。

因此，在覆盖件设计时要注意：①覆盖件轮廓形状尽量简单匀称，使拉延应力均布；②覆盖件形面变化尽量均匀，以保证拉延凸模能顺利进入拉延凹模；③拉延底面的形状尽量平顺，避免出现尖底和凸模接触不到的负角区域。

1.3 翻边整形的简易性如果覆盖件达不到一次拉延成型的工艺性要求，就要增加翻边整形工序。

因此，需注意的是：①翻边尽量设计成垂直方向且翻边方向相同，以简化模具结构；②不同方向翻边在交接处应有适当的距离，以利于翻边刃口的布置；③避免曲面翻边，特别是压缩型翻边；④翻边线尽量直，以减小修边的复杂程度，提高模具寿命。

总之，在覆盖件设计中，要综合考虑上述冲压工艺性要求，在保证覆盖件美观和功能前提下加强冲压工艺的优化，以达到用最少模具、最低材料的消耗生产出合格覆盖件产品。

汽车覆盖件成形缺陷分析及控制措施冲压成形技术在冲压技术中是一门关键的技术，从产品设计、模具设计到模具开发制造完毕，最后在拉伸模调试时（产品成形过程），出现的拉伸件质量是多种多样的。

通过对汽车覆盖件在拉延过程中的起皱和开裂现象进行分析，从产品、冲压工艺、拉伸模结构设计、冲压材料、模具调整技术及冲压条件等几个方面较详细地说明解决零件拉延起皱、开裂的方法和控制措拖。

汽车覆盖件（以下简称覆盖件）是指构成汽车车身或驾驶室、覆盖发动机和底盘的薄金属板料制成的异形体表面和内部零件。

覆盖件的制造是汽车车身制造的关键环节，也是体现整个车身美观和体现质量性能的零件，覆盖件表面不可有波纹、皱纹、暗坑、边缘拉痕、擦伤以及其他破坏表面完美的缺陷。

车身表面质量的好坏取决于覆盖件拉延的结果，而拉延模是拉出合格覆盖件的关键。

下面针对拉伸过程中容易出现制件起皱、开裂问题进行分析和研究，并得出相应的解决措施。

产品形状设计是否合理由于制件拉伸深度的不同以及制件形状起伏较大，很容易在冲压拉伸过程中产生开裂和起皱现象。

例如：公司生产的某车型侧围外板产品由于制件成形复杂，导致该产品在生产中侧围三角区经常出现起皱和门槛开裂（图1）。

所以设计时要考虑一些相应措施，同时对模具结构进行优化设计，例如调整冲压方向、修正合理的压料面、在适当的位置布置拉延筋（图2）、以及增加工艺补充或切口，使之生产出合格的产品。

图1 门洞处开裂图2 更改双拉延筋解决拉延模设计工艺性是否合理覆盖件工艺性主要表现在冲压性能、焊接装配性能、操作安全性、材料消耗及性能的要求。

覆盖件的冲压性能，在多数情况下是以拉伸件为先决条件的。

拉伸过程中在设计拉延件时不但要考虑冲压方向、压料面形状、拉延筋形状及布置、工艺补充部分等设计，对于这些方面设计是相辅相成，也是成形技术的关键，所以覆盖件的拉伸模具工艺设计是非常重要的，这不但能决定产品拉伸好坏，而且给下道修边、翻边工序创造有利条件，对于覆盖件工艺设计一般应注意：⑴冲压方向的确定；⑵合理增加工艺补充部分；⑶压料面形状的确定；⑷工艺切口和工艺孔的设置。

汽车冲压覆盖件常见质量缺陷及处理措施摘要：随着汽车需求量的增长，各个汽车厂商为满足市场上的这种需求，都在积极扩大其生产。

但由于汽车整车结构的复杂性，在生产的过程中，任何一个零部件都需要做好质量管理和控制。

冲压覆盖件是汽车中的关键构成，在生产的过程中，常常会引起工艺技术等方面的因素而引起质量问题，导致汽车的性能不佳。

基于此，本文重点分析了汽车冲压覆盖件的几种质量缺陷，提出了关于这些质量缺陷的处理对策，有利于提高汽车生产制造水平。

关键词：汽车冲压覆盖件；质量缺陷；处理措施在经济社会快速发展的过程中，汽车制造行业迎来了新的发展契机，各个汽车生产厂家的生产制造工艺都表现出了现代化的特征，新型工艺和技术的应用，使得汽车制造方面的技术难题逐步被解决，整体的生产效率和质量都大大提高。

冲压覆盖件在汽车生产中的难度系数较高，因为有着极高的生产制造精度要求，工艺应用不当、操作失误等都可能会引发质量缺陷。

为避免冲压覆盖件生产加工方面的质量问题，各个汽车生产厂家都需要在实际的生产过程中，严格遵守相应的生产规范。

1.汽车冲压覆盖件的质量缺陷1.1变形针对汽车重压覆盖件的生产作业而言，在板料冲压成型以后有着严苛的制作状态要求，一旦在生产的过程中该制作状态与标准情况不一致，就意味着在冲压覆盖件的生产中出现了变形问题，即使出现的是些微的变形，在制件外观也很容易被看到，导致美观性不足，如果存在严重的变形现象，相应的装配工作将受到影响。

就当下汽车生产制造的现状来看，对于绝大多数的冲压覆盖件变形现象，返工修复都是不可行的。

1.2毛刺制件在生产的过程中，存在有修边、切断、冲孔等各个工序，如果在这些工序的实施过程中存在断面平整度不够的现象，就是冲压覆盖件的毛刺问题，这种缺陷出现的频次是相对较高的。

当在冲压覆盖件的生产过程中发生了毛刺现象时，不仅无法保障产品的美观性，也难以满足产品的性能规定，在利用专有设备开展生产作业时，设备运行过程中的噪音偏大，长时间无法处理这种毛刺问题，将会增大生产设备的故障几率[1]。

汽车覆盖件常见质量缺陷及对策【摘要】随着社会和经济的快速发展，汽车的使用量在不断增加，从而对汽车覆盖件的表面质量提出了更高的要求。

本文对暗坑、波浪、破裂、回弹、毛刺、棱线不清、拉毛等常见质量缺陷进行分析，阐述了相应处理措施，并简单介绍了缺陷检查方法。

【关键词】汽车；覆盖件；质量缺陷；处理措施汽车车身主要是由很多轮廓尺寸比较大并具有空间曲面形状的覆盖件连接而成的，汽车覆盖件的表面质量直接决定着车身的质量，要求汽车覆盖件的表面平整、清晰，并且不允许存在裂缝、划伤等表面缺陷。

下面将对覆盖件常见质量缺陷产生原因以及处理措施进行详细地阐述。

1.覆盖件常见质量缺陷及其分析1.1暗坑暗坑是指覆盖件上连续凸出的曲面在局部出现的轻微凹陷或者凸起。

直接目视观察是很难发现这种缺陷的，只有将车身油漆之后并经过光线照射才能表现出来，所以将其称为暗坑。

暗坑产生的原因包括：在板料形成的过程中，板料的变形是由弹性变形以及塑性变形组成的，当外力消失之后，弹性变形成为了塑性变形的限制，无法完全恢复，从而在冲压件中形成了残余应力，通过冲压件的形状以及尺寸可以综合体现板料的弹性变形以及塑性变形。

弯曲的弹性变形导致该处的曲率半径发生变化，最终形成了暗坑。

1.2波浪波浪是一些极轻微的皱纹，与一定区域中连续出现的暗坑比较相似，其主要出现在零件的边缘附近，比如，翼子板的轮罩上方，或者是车门的翻边线附近。

波浪产生的原因是在板料成形的过程中，法兰面部分受到切向压应力的影响，因为失稳从而产生起皱的板料，主要是通过凸模和凹模之间的间隙将其保留在冲压件的表面，从而形成了表面波浪。

另外，在进行翻边的过程中，由于材料出现弯曲变形，材料的完全部分的外侧受到拉应力作用，内侧受到压应力作用，由于这些应力具有力矩作用，卸载之后出现的轻微翘曲变形也是表面波浪的具体表现。

产品的形状、材料的性能以及模具的结构等因素都对波浪的产生具有重要的影响，尤其是在进行拉延时，压边圈设计与模具之间的间隙不合理则会导致波浪的产生。

汽车覆盖件拉延起皱开裂的影响因素及控制措施一、引言以车身覆盖件为代表的冲压零件多由复杂的空间自由曲面组成，其成形时坯料上各部分的变形状态比较复杂,差别较大,各处应力也很不均匀，常出现破裂、起皱、波纹、扭曲、松弛、瘪塘等质量缺陷。

使得汽车覆盖件成为板料成形领域最难成形的零件。

拉延件的工艺性是编制覆盖件冲压工艺首先要考虑的问题，只有设计出一个合理的、工艺性好的拉延件，才能保证在拉延过程中不起皱、不开裂或少起皱、少开裂。

在设计拉延件时不但要考虑冲压方向、压料面形状、拉伸筋的形状等可变量的设计，还要合理地增加工艺补充部分。

各可变量设计之间又有相辅相成的关系，如何协调各变量的关系，是成形技术的关键，要使之不但满足该工序的拉延，还要满足该工序冲模设计和制造工艺的需要，并给下道修边、翻边工序创造有利条件。

二、覆盖件的结构特征与成形特点1、覆盖件的含义覆盖件主要指覆盖汽车发动机和底盘、构成驾驶室及构成车身的一些零件，如轿车的挡泥板、顶盖、车门外板、发动机盖、水箱盖、行李箱盖、骨架等。

覆盖件组装后构成了车身或驾驶室的全部外部和内部形状，它既是外观装饰性零件，又是封闭薄壳的受力零件。

覆盖件的制造是汽车车身制造的关键环节。

覆盖件表面一般都具有装饰性，除考虑好用、好修、好造外，要求美观大方。

覆盖件与一般冲压件的区别：材料薄、形状复杂（多为立体曲面），结构尺寸大，尺寸精度高，因此冲压工艺编制、冲模设计、冲模制造工艺都有一些特殊的要求，冲压设计中常把他作为一种特殊类型研究。

2、覆盖件应满足的条件1.良好的表面质量；2.符合要求的几何尺寸和曲面形状；3.要有足够的刚性；4.良好的工艺性。

3、覆盖件主要冲压工序覆盖件的主要冲压工序有:落料、拉深、校形、修边、切断、翻边、冲孔等。

其中最关键的工序是拉深工序。

4、覆盖件的结构特征及成形特点1）分类：按功能和部位分类，可分为外部覆盖件、内部覆盖件和骨架件（结构件）三类。

外部覆盖件和骨架类覆盖件的外观质量有特殊要求，内部覆盖件的形状往往更复杂。

汽车覆盖件常见质量缺陷及对策【摘要】随着社会和经济的快速发展，汽车的使用量在不断增加，从而对汽车覆盖件的表面质量提出了更高的要求。

本文对暗坑、波浪、破裂、回弹、毛刺、棱线不清、拉毛等常见质量缺陷进行分析，阐述了相应处理措施，并简单介绍了缺陷检查方法。

【关键词】汽车；覆盖件；质量缺陷；处理措施汽车车身主要是由很多轮廓尺寸比较大并具有空间曲面形状的覆盖件连接而成的，汽车覆盖件的表面质量直接决定着车身的质量，要求汽车覆盖件的表面平整、清晰，并且不允许存在裂缝、划伤等表面缺陷。

下面将对覆盖件常见质量缺陷产生原因以及处理措施进行详细地阐述。

1.覆盖件常见质量缺陷及其分析1.1暗坑暗坑是指覆盖件上连续凸出的曲面在局部出现的轻微凹陷或者凸起。

直接目视观察是很难发现这种缺陷的，只有将车身油漆之后并经过光线照射才能表现出来，所以将其称为暗坑。

暗坑产生的原因包括：在板料形成的过程中，板料的变形是由弹性变形以及塑性变形组成的，当外力消失之后，弹性变形成为了塑性变形的限制，无法完全恢复，从而在冲压件中形成了残余应力，通过冲压件的形状以及尺寸可以综合体现板料的弹性变形以及塑性变形。

弯曲的弹性变形导致该处的曲率半径发生变化，最终形成了暗坑。

1.2波浪波浪是一些极轻微的皱纹，与一定区域中连续出现的暗坑比较相似，其主要出现在零件的边缘附近，比如，翼子板的轮罩上方，或者是车门的翻边线附近。

波浪产生的原因是在板料成形的过程中，法兰面部分受到切向压应力的影响，因为失稳从而产生起皱的板料，主要是通过凸模和凹模之间的间隙将其保留在冲压件的表面，从而形成了表面波浪。

另外，在进行翻边的过程中，由于材料出现弯曲变形，材料的完全部分的外侧受到拉应力作用，内侧受到压应力作用，由于这些应力具有力矩作用，卸载之后出现的轻微翘曲变形也是表面波浪的具体表现。

产品的形状、材料的性能以及模具的结构等因素都对波浪的产生具有重要的影响，尤其是在进行拉延时，压边圈设计与模具之间的间隙不合理则会导致波浪的产生。

浅谈汽车车身覆盖件深拉成形开裂问题分析摘要：汽车覆盖件的冲压质量对车身质量起着重要的影响，通过车身覆盖件模具工装的理论工艺分析同时结合冲压实际生产经验判定，提出生产过程中汽车车身覆盖件深拉成形开裂问题发生机理、步骤分析及解决方法。

关键词：冲压件、拉深成形、开裂、解决汽车制造中有60%-70%的金属零部件需经冲压加工成形。

汽车覆盖件在冲压过程中最常见的几种失效形式包括起皱、开裂和回弹过大，在产品设计、模具制造和材料选择时，应当以不产生这些缺陷为前提。

开裂是拉伸失稳的最后阶段，主要产生在以拉应力为主的塑性变形过程中，是衡量冲压板材是否达到极限变形能力的标志，是冲压过程应该避免的首要缺陷。

汽车覆盖件冲压成型中，在不同部位、不同的应力状态下所产生的开裂，性质不同，解决开裂的措施必须根据问题产生的原因采取对应的措施。

一、车身覆盖件冲压开裂分类：根据冲压生产过程中产生的开裂性质，可分为强度开裂及塑性开裂。

（1）强度开裂又称为α开裂，是指冲压成形过程中，毛坯的传力区的强度不能满足变形区所需要的变形力要求时在传力区产生的开裂。

如拉深成形在凸模圆角处产生的开裂。

（2）塑性开裂又称为β开裂，是指在冲压成形过程中，毛坯的变形区的变形能力小于成形所需要的变形程度时变形区所产生的开裂。

如零件拉延底部产生的开裂就属于塑性开裂。

如下图所示。

二、开裂问题的理论控制技术分析解决开裂问题，要根据板材冲压变形对冲压件的形状尺寸特点进行详细的变形分析，判断开裂的性质和产生原因，采取针对性措施。

1.强度开裂控制分析强度开裂是传力区传力能力小于变形区毛坯产生的塑性变形和流动所需的力度而产生的，其根本原则就是要使传力区成为强区，变形区成为弱区，通过提高传力区的强度，同时或降低变形区的变形力等措施来解决。

2.塑性开裂理论控制技术分析解决塑性开裂的关键在于通过解决提高材料塑性变形能力，同时或降低变形区所需的变形量来解决塑性开裂问题。

上述是通过理论控制技术分析提出的改善车身覆盖件冲压成形解决方法，冲模设计加工装配后必须经过压力机批量生产对制件质量及模具性能进行综合检测。

39中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2018.12 （上）1 汽车覆盖件的特点汽车覆盖件成型材料薄、结构尺寸大、形状复杂（多为立体曲面），不但要求具有特定的使用功能，而且要求有一定的观赏功能，被拉深的材料应经过充分的塑性变形，使制件有一定的刚性，有光顺挺拔的表面和均匀而清晰的棱线，不允许有缺陷，尺寸精度高，以保证装配准确。

2 汽车覆盖件的成型工艺汽车覆盖件通常采用高强度、高质量、抗腐蚀的钢板，成型设备采用具有稳定压边力的双动压床或三动冲床。

汽车覆盖件冲压工艺编制、冲模设计、冲模制造工艺都有一些特殊的要求，汽车覆盖件模具常把落料、拉深、修边、翻边、冲孔工序进行组合设计，力求减少冲压工序，降低生产成本。

拉深、修边和翻边是最基本的工序，其中拉深工序是覆盖件冲压成型的关键工序，它直接影响产品质量、材料利用率、生产效率和制造成本。

模具在设计过程中采取有限元来分析冲压过程中板料的受力和流动方向，并通过结构设计控制板料受力的大小和流动方向，大大提高模具成型质量。

3 汽车覆盖件拉深成型缺陷产生的主要原因模具设计质量、模具零件的制造精度、模具的装配精度直接影响模具本身质量，是影响汽车覆盖件拉深成型缺陷产生的主要原因。

模具材料的机械性能（拉深系数、屈强比等）、模具的间隙大小、模具加工工艺和热处理工艺的选择、模具零件使用过程中的正常磨损、使用状况和保养、模具在机床上安装或使用不当都会造成汽车覆盖件拉深成型过程中缺陷产生。

冲压设备的精度也会影响汽车覆盖件拉深成型质量。

4 汽车覆盖件拉深成型缺陷分析及解决措施4.1 拉伤 图1 拉伤缺陷 图2 模具成型表面整体镀铬上图1为汽车顶盖，成型过程中在侧面经常产生拉伤，应检查模具以下技术状态。

（1）检查上道工序模具（制品）是否有划伤。

（2）检查本工序模具表面是否有划痕拉伤制品表面。

（3）检查模具成型表面是否因粗糙度未达到要求拉伤制品表面。