冲压螺母制件常见质量缺陷包括缺冲螺母、螺母压反/压偏、螺母未冲透以及螺母与制件结合牢固度低。本文对冲压螺母制件存在的常见问题及形成原因进行了分析，介绍了一些实践经验以及有效措施。

冲压螺母的工艺特点

国外先进的汽车零部件制造厂广泛采用冲压螺母代替焊接螺母，因为冲压螺母工艺具有很多突出优点，主要有以下几点：

1.劳动强度低，生产效率高

大型制件在焊接螺母时，胎具尺寸较大，取放件困难，翻转较多，加工非常不便。采用冲压螺母工艺后，可以极大地简化分总成焊装工序，减少劳动强度，提高生产效率。

2.螺母位置精度高

冲压螺母采用冲压的方式固定在制件上，位置精度在0.1mm以内，这是人工焊接螺母所不能比拟的。

3.优越的抗扭性能

冲压螺母与焊接螺母相比较而言，其抗扭性能有很强的优势。以Q371焊接螺母与M6冲压螺母的扭矩标准比较，分别为60N.m和360N.m。

4.节能环保

减少了焊接工序，避免了焊接烟尘的产生，有利于现场的作业环境。

5.单向压脱力小

单向压脱力约为焊接螺母的1/3～1/2，装配时易脱落。

加工原理

冲压螺母制件的加工机构主要由以下几部分构成：冲压机床、冲压模具、外部风源、螺母输送管（也称螺母盘，内装冲压用螺母）以及螺母灌装机（用于空的螺母输送管灌装冲压螺母），其加工工位和凸模结构如图1、图2所示。

螺母管与螺母输送轨道连接，螺母管内的螺母由风力驱动，当螺母到达导向套内正确位置时，信号板显示螺母到达信号。机床滑块下行，螺母压入冲头将导向套内的螺母压向板件，以螺母为凸模对板件进行冲裁加工。当螺母下行至凹模凸起时，板件冲孔缩小，螺母被铆接在板件上，加工过程结束。螺母与制件铆接的示意图如图3所示。

缺陷分析及改善措施

冲压螺母制件常见质量缺陷包括缺冲螺母、螺母压反/压偏、螺母未冲透和螺母与制件结合牢固度低。

我单位生产的侧围内板（见图4）是一个多冲压螺母制件（6个螺母），具有很强的代表性，以下我们将结合侧围内板的质量缺陷进行分析。

1.缺冲螺母

造成此问题的主要原因有以下两类：

（1）螺母输送轨道末端风压不足 原因包括输入端风压不足、末端风压减压设定过大和各接头处漏风严重。根据我们的加工经验，在盘装约5000个螺母时，进风压适宜值为0.4MPa，螺母输送轨道末端风压适宜值为0.25MPa。如果风压过大，螺母对压入导向套的定位碰撞力过大，会造成前端定位磨损加快，造成制件缺陷；风压过小，制件缺冲螺母不合格率将大大提高。我们在试验中发现，将出口端风压降低0.1MPa，不合格率会提高约1%。

（2）螺母输送通道不光滑不通畅 原因有两种可能，一种是螺母管弯曲变形过大，造成螺母管内部出现折痕，影响螺母输送；一种是螺母管由于磨损等原因，与螺母输送轨道连接处过渡不平顺，存在台阶（螺母管为损耗件，在更换时一定要对此进行检验）。

2.螺母压反/压偏

造成此问题的主要原因有以下两类：

（1）图5b处橡胶片磨损，造成间隙过大，螺母在导向套内发生侧翻（见图6），造成螺母的压反或压偏。此缺陷发生时，会对制件和凹模造成很大的伤害，严重时会造成凹模或凸模导向套开裂。根据我们的加工经验，螺母导套两侧聚氨酯橡胶片间距应小于图7所示尺寸a基值0.3～0.4mm（间距过大或过小都容易引起螺母在导套内侧翻），并且胶片需经常更换。经统计，每生产8000件左右更换或调整一次橡胶片，便可以保证产品质量的稳定性。若螺母表面粗糙度不高，并有毛刺，更换的频率要加大。橡胶片调整对制件质量的影响如表所示。

（2）冲压螺母长度方向上尺寸（图7所示a值）波动较大。根据我们的加工经验，以M6冲压螺母为例，QC/T611-1999要求a尺寸公差为±0.13mm，我们可以适当放宽到±0.18mm。现国内生产的冲压螺母一般采用冷拔后冲断的加工工艺，这样的公差带还是比较容易保证的。

3.螺母未冲透，废料掉不下来

造成此问题的主要原因有以下两方面：

（1）机床装模高度调整不足，造成螺母不能将制件冲透。

（2）多螺母制件中各组冲头与相应的凹模上下间隙值不一致，造成有一部分制件冲不透。

4.螺母与制件结合牢固度降低

造成此问题的主要原因有以下4个方面：

（1）机床装模高度调整不到位，导致结合力不足。

（2）机床装模高度调整过度，导致制件与螺母咬合边缘处减薄过多，制件刚性不足，遇较大外力时容易脱落下来。

（3）多螺母制件中各组冲头与相应的凹模上下间隙值不一致，造成有一部分制件与螺母咬合不在基值范围内。

（4）冲压螺母侧面咬齿不达标，如图8所示，圆圈位置为咬齿位置，此处和制件咬合，若咬齿过短或过平（不锋利）都将影响冲压螺母与制件的压脱力。

根据我们的经验，制件与螺母的结合力对机床调整量的影响特别敏感。以M6螺母、0.9mm厚的制件为例，按QC/T611-1999标准，其压脱力要求为850N，经现场试验证明，调整量偏离基准0.15mm，其压脱力要减少约100N。手工或数控调整机床很难保证一次性调整到位，下面介绍一种简易、有效的调整方法——试片调整法。

由于冲头与凹模在工作过程中不直接接触，通常的钳工朱砂研配方式在调整冲头、凹模间隙时不再适用。此外，多冲头模具间隙调整的一致性好坏对制件的质量也有很大的影响。通常使用的盲调方法存在调整费时和调整不准确这两个弊端，为此我们总结出了试片调整法，步骤如下：

（1）准备100mm×100mm的1mm厚的方形试片；

（2）将机床调整到合适位置，保证试片被螺母冲出凸包，但不能冲透，凸包高度一般为2mm左右时比较适宜测量，过低不易测量，过高误差较大。

（3）对各位置试片凸包高度进行测量，为凸凹模间隙调整提供理性数据，根据数据调整冲头与凹模间隙。

（4）以上工作完成后，将压力机调到工作状态，将试片冲透，对螺母进行压脱力测试，合格后方可进行生产。

冲压螺母牢固度的检验：将螺母从小头端施压，检测螺母与制件分离时的压力。检验装备：利用自制压脱力测量机（见图9）进行检测。

结语

经过我们几年来对冲压螺母加工过程参数的探索与不断改善，冲压螺母制件不合格率从几年前的9%降到了0.1%以下。其中，压脱力指标完全达标。鉴于冲压螺母具有高效、环保和高精度等优良性能，其应用前景广阔。但由于冲压螺母压脱力较小，如何提高压脱力，仍将是我们今后研究解决的重点课题。