同濟大學汽車車身制造工藝學題目(共10頁)

1、1. 車身四大主要制造工藝a) 沖壓b) 焊接c) 裝配d) 涂裝2. 車身常用材料及其基本力學性能（選材、參數(shù)）（彈性模量、抗拉強度）a) 鋼 E=200210GPa，v=0.280.3i. 低碳鋼 s=180350MPaii. 高強度鋼 s350MPa，延伸率=3050%，應(yīng)變硬化指數(shù)n=0.150.25，塑性應(yīng)變比（厚向異性指數(shù)）r=1.01.6b) 鋁合金 E=6579GPa，v=0.30.33，s=100200MPa，延伸率=1020%，n=0.10.15，r=0.81.5c) 鎂合金 E=4550GPa，v=0.330.35，s=100200MPa，=515%，n=0.10.2，r

2、1.63. 沖壓成形的基本原理金屬塑性變形4. 有哪些常用的沖壓工序a) 分離工序：落料、沖孔、剪切（切斷）、切口、切邊、剖切b) 成形工序：彎曲、拉深、內(nèi)孔翻邊、外孔翻邊、漲形、整形、壓印、校平5. 沖裁模具設(shè)計基本原則（落料、沖孔）a) 落料件尺寸由凹模決定，即以凹模為設(shè)計基準； 沖孔件尺寸由凸模決定，即以凸模為設(shè)計基準；b) 凸模凹模之間應(yīng)有合理間隙；c) 考慮磨損規(guī)律，凹模磨損使尺寸加大，即會增大落料件尺寸 凸模磨損使模具尺寸減小，會減小沖孔件尺寸?？傮w間隙是隨著磨損總間隙增大。模具設(shè)計應(yīng)取最小間隙；d) 凸模、凹模制造公差應(yīng)與零件尺寸精度相匹配e) 刃口尺寸需要考慮模具制造工藝6.

3、沖裁件端面質(zhì)量評價（圓角帶、光亮帶、毛刺）7. 最小彎曲半徑含義工件外表面纖維不破壞的條件下，工件能夠彎成的內(nèi)表面的最小圓角半徑Rmin，相對彎曲半徑則除以厚度t8. 彎曲成形常見質(zhì)量缺陷及其改進措施a) 彎曲件回彈：i. 選用合適材料及改進局部結(jié)構(gòu)：采用彈性模量大、屈服強度小的材料可以減小回彈；ii. 補償法：根據(jù)彎曲件的回彈趨勢和回彈量的大小，修正凸?；虬寄９ぷ鞑糠值男螤詈统叽?，使工件的回彈量得到補償；iii. 校正法：彎曲成形終了時，板料坯料與模具貼合以后，對坯料施加一定得附加壓力以校正彎曲變形區(qū)，迫使變形區(qū)內(nèi)層限位眼切向產(chǎn)生拉伸應(yīng)變。這樣經(jīng)校正后的板料內(nèi)、外層限位都被伸長變形，卸載以后

4、，內(nèi)、外層限位都要縮短，其回彈趨勢相互抵消，從而達到減少回彈量的目的。iv. 拉彎法：在薄板彎曲的同時施加切向拉力，改變板料內(nèi)部的應(yīng)力狀態(tài)和分布情況，使中性層以內(nèi)的壓應(yīng)力轉(zhuǎn)化為拉應(yīng)力。此時，整個板料剖面上都處于拉應(yīng)力作用下，應(yīng)力應(yīng)變分布趨于均勻一致，這樣，卸載后，內(nèi)、外層限位的回彈趨勢相互抵消，從而可以大大減少回彈。b) 彎曲件彎裂i. 選用表面質(zhì)量好、無缺陷的材料做彎曲件的毛坯，如果毛坯有缺陷應(yīng)在彎曲前清除掉，否則彎曲時會在缺陷出開裂；ii. 在設(shè)計彎曲件時，應(yīng)是工件彎曲半徑大于其最小彎曲半徑（r件rmin），防止彎曲時由于變形程度過大產(chǎn)生裂紋。若需要r件rmin，則應(yīng)兩次彎曲，最后一次以校

5、正工序打到工件圓角半徑的要求；iii. 彎曲時，應(yīng)盡可能是彎曲線與材料纖維方向垂直。對于需要雙向彎曲的工件，應(yīng)可能使彎曲線與纖維方向成45°的角。iv. 彎曲時毛刺會引起應(yīng)力集中而使工件開裂，應(yīng)把毛刺的一邊放在彎曲內(nèi)側(cè)。c) 彎曲偏移i. 擬定工藝方案時，可將彎曲件不對稱形狀組合成對稱形狀，然后再切開，使得毛坯在彎曲時受力均勻，有利于防止偏移；ii. 在模具設(shè)計時采用壓料裝置，使毛坯在壓緊狀態(tài)逐漸彎曲成形，防止毛坯的滑動以及得到底部較平整的工件；iii. 要設(shè)計合理的定位板（外形定位）或定位銷，保證毛坯在模具中定位可靠。對于某些彎曲件，工藝孔與壓料板可兼用。9. 拉深成形極限評價方法

6、拉伸極限系數(shù)mmin：拉伸后的圓筒形零件直徑d與拉伸前毛坯直徑D的比值m=d/D所能達到的最小值，越小表示變形程度越大，拉深極限越大10. 拉伸次數(shù)計算a) 計算毛坯相對厚度t/D×100，查表找到對應(yīng)范圍內(nèi)的M1、M2、M3、M4、M5b) 最小的整數(shù)x使D×M1×M2××Mx<d x次拉深11. 拉伸模具主要參數(shù)a) Die inlet radius凹模圓角半徑b) Punch corner radius凸模圓角半徑c) Die clearance模具間隙d) Punch diameter凸模直徑e) Die diameter凹模直徑

7、12. 拉深成形主要工藝參數(shù)a) 拉深系數(shù)、拉深成形極限及拉深次數(shù)b) 毛坯尺寸c) 拉深力d) 壓料力e) 拉深時壓力機噸位13. 拉深成形主要質(zhì)量缺陷和工藝性分析a) 起皺：拉深過程中凸緣部分壓應(yīng)力過大造成材料失穩(wěn)使拉深件沿凸緣切向形成高低不平的皺紋b) 拉裂：筒壁處所受的拉應(yīng)力超過材料強度極限14. 常見的局部成形方法a) 漲形b) 縮孔c) 翻邊i. 圓孔翻邊（翻孔）ii. 外緣翻邊d) 校平和整形15. 車身常見焊接方法16. 電阻點焊基本原理電流流經(jīng)工件接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱將其加熱到融化或塑形狀態(tài)，使之形成金屬結(jié)合。/利用焊接區(qū)本身的電阻熱和大量的塑性變形能量，使兩個分離面

8、的金屬原子之間接近到晶格距離形成金屬鍵，在結(jié)合面上產(chǎn)生足夠量的共同晶粒而形成焊點、焊縫或?qū)咏宇^。17. 電阻點焊的工藝參數(shù)，電阻電焊中強規(guī)范和弱規(guī)范的含義及選擇a) 工藝參數(shù)：i. 電極形狀ii. 電極壓力iii. 焊接電流iv. 通電時間b) 強規(guī)范、弱規(guī)范：i. 強規(guī)范（硬規(guī)范）：大焊接電流、短焊接時間；ii. 弱規(guī)范（軟規(guī)范）：小焊接電流、長焊接時間。iii. 選擇原則：1. 優(yōu)先采用強規(guī)范，節(jié)電、焊接變形小、生產(chǎn)率高；2. 導電性、導熱性好的材料，選用強規(guī)范，如鋁合金、鎂合金；3. 強規(guī)范應(yīng)配較大電極壓力；4. 大型薄壁件焊接，為減少變形采用強規(guī)范；5. 剛性較好的結(jié)構(gòu)可采用軟規(guī)范1

9、8. 電阻電焊主要質(zhì)量缺陷形式a) 未熔合和未完全熔合：加熱不足（增加焊接電流、減小電極尺寸）；b) 裂紋：產(chǎn)生脆性組織或有雜質(zhì)進入熔核 （增加電極保壓時間）；c) 氣孔和縮孔：熔化金屬在凝固中收縮而成 （增加電極壓力）；d) 壓痕過深：焊接時間過長、表面過熱 （增大電極錐角）e) 燒穿：局部電流強度過大、接觸面間存在不致密的絕緣物；f) 噴濺：液態(tài)金屬沿結(jié)合面擠出 （增大電極壓力）；g) 過燒、過熱：加熱過強；h) 結(jié)合線深入到熔核：氧化物未得到破碎從而延伸到熔核內(nèi)，高溫合金和鋁合金焊接缺陷19. TIG，MAG，MIG等焊接簡稱含義a) MIG：Metal Inert Gas Weldin

10、g熔化極惰性氣體保護焊b) MAG：Metal Active Gas Arc Welding 熔化極活性氣體保護電弧焊c) TIG：Tungsten Inert Gas Welding鎢極惰性氣體保護焊/非熔化極惰性氣體保護焊20. 接觸電阻作用焊件與電極間的接觸電阻Rjb對焊接不利，Rjb大容易使焊件和電極間過熱而降低電極壽命，甚至是電極和焊件接觸表面燒壞。21. 焊接變形產(chǎn)生的原因a) 溫差，加熱膨脹，冷卻和凝固收縮，產(chǎn)生焊接變形，焊接變形導致各處材料的相互約束，從而產(chǎn)生焊接應(yīng)力；b) 焊接過程中，金屬組織相變，產(chǎn)生體積膨脹；c) 沖壓工藝中的殘余應(yīng)力。22. 車身焊裝定位基準設(shè)計原則a)

11、 被裝焊的零件或部件既有平面又有曲面時，應(yīng)優(yōu)先選擇平面作為主要定位基準面，盡量避免選擇曲面，否則夾具制造困難。如果有幾個平面，應(yīng)選擇其中較大的平面作為主要定位基準。但為了保證車身的曲面外形，車身覆蓋件或骨架有時也選用曲面作為主要定位基準。b) 對于復(fù)雜的車身沖壓件，可以選擇下列部位作為主要定位基準：i. 曲面外形；ii. 曲面上經(jīng)過整形的平臺；iii. 工件經(jīng)拉深和壓彎形成的臺階；iv. 經(jīng)修邊的窗口和外部邊緣；v. 裝配用孔和工藝孔。c) 應(yīng)當盡量選擇零件或部件的設(shè)計基準作為定位基準。消除基準不符誤差，提高定位精度。d) 盡量利用零件上經(jīng)過機械加工的表面或空，說這事以上次工序的定位基準作為本

12、工序的定位基準。例如為了保證車門、車窗的正確安裝，有關(guān)車身裝焊夾具應(yīng)用門洞或窗口作為主要定位基準。23. RPS點的作用及基準選擇原則RPS（reference points system）：用于生產(chǎn)和測量的統(tǒng)一定位點、模具定位點、零件直至總成的質(zhì)量控制點。24. 柔性夾具的含義夾具的柔性，就是指夾具的適應(yīng)性，夾具系統(tǒng)能夠快速地適應(yīng)不同幾何形狀零件的裝夾要求，對不斷變化的零件的裝夾需求能做出快速響應(yīng)，以滿足加工要求。25. 車身裝配偏差的來源，可采取哪些措施進行控制26. 2mm工程含義所有白車身的關(guān)鍵點的波動（6）值要小于2mm。27. 車身裝配偏差控制常用方法CII（Continuous

13、Improvement Indicator）curve持續(xù)改進曲線EPC：Engineering Process Control工程過程控制。EPC是指對于一個系統(tǒng)的測量，有一個明確并且恒定的控制界限，當測量數(shù)據(jù)超出該控制界限值時系統(tǒng)即可報警。如車身上每個測點都有明確的理論值及公差帶，當測點的測量結(jié)果超出公差范圍系統(tǒng)即可報警SPC： Statistical Process Control統(tǒng)計過程控制。SPC是指系統(tǒng)測量沒有恒定的控制界限，需要從歷史數(shù)據(jù)中計算出當前的控制界限來判斷系統(tǒng)是否失控。尺寸通過率：在EPC的指導下對單臺白車身的質(zhì)量進行評價的即時評價系統(tǒng)車身制造尺寸質(zhì)量從兩個方面分別控制：尺寸準確性和尺寸穩(wěn)定性，穩(wěn)定性比準確性更重要。28. 車身涂裝的作用以及涂層組成a) 功能：i. 保護作用：保護車身，防腐蝕、抗老化和耐各種介質(zhì)侵蝕；ii. 裝飾作用：使車身具有色彩、光澤、鮮映性、平滑性、立體感等，給人以美的、舒適的感覺；iii.