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都是我創作的動力，期待你的加入鋼板沖壓過程中，最常見的問題就是沖壓開裂了。其中原因復雜，可能是材質選取不當或性能波動太大，可能是沖壓工藝不當，也可能是模具問題等。今天通過一個沖壓開裂的案例分析，來初步探討下沖壓開裂的原因。1. 問題描述：零件材質：HC340/590DP；料厚：1.6mm；原材料生產穩定，有一定的廢品率。

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圖2 AGR反應堆堆芯中的石墨磚及其模型 （從左到右：使用MoFEM的裂紋發展模型；開裂石墨磚對相鄰組件的影響；地震荷載下反應堆的響應） 02 輻射作用下石墨磚的材料行為 石墨磚在APR反應堆常年運行過程中經快速中子輻照會導致其尺寸的變化（圖3），并與輻射氧化作用一起共同改變材料的微結構與內部應力。

[6] 孫然.基于材料輕量化的商用汽車駕駛室CAE分析與建模[J].紅河學院學報，2021,19(5):147-150.[7] 李琦，紀沙沙，王章忠，等.22MnB5超高強度鋼防撞梁的冷沖壓成形數值模擬[J].冶金與材料，2019,39(4):78-80.[8] 張清郁.車用DP780高強鋼板熱沖壓成形數值模擬及模具磨損[J].鍛壓技術，2022,47(8):35-40.

2：刺破刀的高度前期開發階段可以先用CAE進行分析得到初步高度（可以在刀塊下面設置墊板，方便現場調試增加還減少高度），后期增加刺破刀階段現場可以通過分多次到底找到開裂點并測量距離到底還有多少距離來初步確定刺破刀高度。

如下圖所示，為基于斷裂模型MMC（Modifed Mohr Coulomb）進行的沖壓成形分析，而且研究了板料方向（0°/45°）對開裂的影響。0°沖壓開裂位置與45°沖壓開裂位置明顯不同，充分證明了板料各向異性，不同的擺放產生的開裂缺陷不同。

如下圖所示，為基于斷裂模型MMC（Modifed Mohr Coulomb）進行的沖壓成形分析，而且研究了板料方向（0°/45°）對開裂的影響。0°沖壓開裂位置與45°沖壓開裂位置明顯不同，充分證明了板料各向異性，不同的擺放產生的開裂缺陷不同。

如圖2所示，從2c可以看出用產品初始定義的B340LA材質成形局部區域有開裂危險。當材質改換為B170P1時，分析結果為2b，成形開裂風險消除。在沖壓SE過程中將此信息反饋給產品部門后，產品部門將材質改換為B170P1。

另一方面為了避免出現開裂現象保證零件后期生產的一致性，設計階段需做好CAE模擬，CAE模擬下的變薄率一般不超過15%，為了避免出現起皺和疊料現象，CAE模擬下的增厚率一般控制在5%以內。結束語 通過介紹我們可以看出側圍加強板一體式門環結構不僅能實現汽車車身的減重，并且在提高材料利用率、降低單車成本、減少焊裝前期投入、提高焊裝生產效率等方面也具有明顯的優勢。

經過現場實際沖壓試驗，觀察該零件，成形質量完好，孔口處未見明顯的開裂，說明將神經網絡和遺傳算法相結合優化法蘭盤沖壓成形工藝參數的方法是可行的。與傳統的試錯法和正交試驗優化參數相比，該算法尋優范圍更大，獲取的最優值也更加準確，提高了企業的生產效率和降低成本。

圖1：1000噸壓力模具墊板模型如果模具墊板的撓度過大，可能會影響沖壓件的形狀尺寸以及模具墊板的疲勞壽命。在另一個案例中，由灰口鑄鐵制成的模座（用于沖壓機）在 1100噸沖壓力的循環載荷下出現了開裂現象。所采用的灰口鑄鐵是一種相對較脆的材料，伸長率僅為1.71%。Tower International的工程師研究了改用伸長率為12%的球墨鑄鐵的效果。

圖2　后圍外板CAD模型 表1　沖壓材料特性 圖3　后圍外板仿真分析模型初步模擬結果中出現的開裂如圖4所示，實際生產中出現的開裂如圖5所示。

圖1：1000噸壓力模具墊板模型 如果模具墊板的撓度過大，可能會影響沖壓件的形狀尺寸以及模具墊板的疲勞壽命。在另一個案例中，由灰口鑄鐵制成的模座（用于沖壓機）在 1100噸沖壓力的循環載荷下出現了開裂現象。所采用的灰口鑄鐵是一種相對較脆的材料，伸長率僅為1.71%。

圖5 熱沖壓成形量產模具設計流程 熱沖壓成形模具型面設計要點如下： （1） 模具型面主要卻決于產品數據，并根據客戶對零件的技術要求，制定合適的模具加工精度和公差，并應考慮熱脹冷縮及回彈的影響，對模具型面采取合適補償方案；同時熱沖壓鋼板高溫時摩擦系數大，高溫成形時易于開裂，因此，熱沖壓模具型面通常不設計拉深筋，對于復雜成形零件

運行效果 在生產線安裝兩個500 萬像素的黑白高速攝像頭(俯視)、藍色LED 平面光源，對經過的零件進行圖像采集，軟件系統以0.03 秒/幀的運算速度進行檢測分析，如圖10 所示，能夠準確分析出半徑尺寸在R3mm以上的有色差缺陷，能夠覆蓋沖壓常見的開裂、多(少)孔、材料夾雜等缺陷，對大部分零件具備較高的查全率和準確率。

，通過CAE仿真的對產品結構、注塑工藝、材料選型等進行仿真計算，精確的預測開裂風險，可以有效的降低產品后期的變更風險，節省成本并縮短開發周期。

2.1 屈服理論 CAE分析采用Hill屈服準則，該準則適用于沖壓成形過程中各向異性的屈服極限問題。

（3）模具材料的冶金質量影響模具壽命 模具材料的冶金質量首要影響的是那些大、中型截面的模具和碳和合金元素含量高的模具鋼，現實的表現為非金屬同化、碳化物偏析、中間松散等，對那些高碳高合金鋼，凡是輕易造成模具淬火開裂和模具的初期破壞。