第二章車身沖壓

1、第二章 車身沖壓l第一節(jié)：汽車車身覆蓋件l第二節(jié)：汽車沖壓生產線l第三節(jié)：沖壓工藝流程l第四節(jié)：典型車身沖壓模具l第五節(jié)：沖壓質量檢驗與安全從質量分析來看，轎車車身占整車的40%60%，載重車車身（又稱駕駛室）占整車的20%30%；從制造成本上來看，轎車車身占整車的50%70%，載貨車車身占整車的15%30%從汽車發(fā)展趨勢來看，人們對汽車的安全性、舒適性、新穎 性以及豪華檔次等特色的要求將越來越高，而這些特色很多 要通過汽車車身來體現汽車車身是一個形狀復雜的空間薄壁殼體。它的主要零部件 均由鋼板沖壓焊接而成，然后進行涂漆以增加美觀和防蝕性，最后裝上各種內飾件，形成完整的車身。前言轎車的車身通常

2、是由覆蓋件和一般沖壓件構成的。覆蓋件按作用和要求可分為三類：內覆蓋件、外覆蓋件和骨 架件。第一節(jié)汽車車身覆蓋件 一、汽車車身結構汽車的車身主要由發(fā)動機蓋，行李箱蓋，車頂，車門，翼子板，前后底板等組成。車身主要構件沖壓件所用的材料均為冷軋（zha)薄鋼板，按沖壓級別可分：最復雜拉深級（用ZF表示）、很復雜拉深級（HF）、復雜拉深級（F）、最拉深級（Z）、深拉深級（S）、普通拉深級（P）鍍鋅板的拉深性能優(yōu)越常使用在車身覆蓋件，鍍鋅板有單面 和雙面鍍鋅板兩種。常見鍍鋅板號牌有st1203、st1303、 st1403、st1305、st1405、08ZF等。號牌中st12，st13，st14表 示材

3、料塑性，數字越大，塑性越好，“03”“”“05”表示材料表面 質量，05表面光潔，缺陷少，常用于外覆件。 外、內覆蓋件鋼板厚度通常為0.71.5mm;骨架鋼板厚度通常為1.1mm,1.2mm,1.5mm,2.5mm 二、汽車車身材料 二、對汽車車身覆蓋件的要求1.表面質量： 覆蓋件表面不允許波紋、皺紋、凹痕、邊緣拉痕、擦傷以及 其他破壞表面完美的缺陷。2.尺寸和形狀應符合覆蓋件圖和汽車主模型：覆蓋件間的裝配多用點焊， 間用螺釘連接。裝配連接處的兩個覆蓋件的空間曲面必須一致，銜接處也 是如此。3.剛性：在拉延過程中，由于材料的塑性變形不夠而使覆蓋件的一些部位 剛性差，造成覆蓋件受振動后就會產生空

4、洞聲。4.工藝性：覆蓋件的工藝性關鍵在于拉延的可能性和可靠性，即拉延的工 藝性。而拉延工藝性的好壞主要取決于覆蓋件的形狀。第二節(jié) 汽車沖壓生產線 一、沖壓設備沖壓車間主要設備有壓力機、開卷機和剪板機。在汽車沖壓車間常見壓力機有曲軸壓力機和偏心壓力機兩種。開卷機是金屬板材校平的專用設備,用于校平線鋼板、不平整板可根據相關配置組成開卷、校平、剪切生產線和其它板材制品生產線。應用于卷料的自動開卷功能工作原理：電動機1帶輪（飛輪）2齒輪傳動（減速增扭）3、4離合器5曲柄連桿機構6滑塊7閉式壓力機：剛性好，加工形狀復雜，尺寸較大的頂蓋、門板、前蓋和翼子板等。開式壓力機：剛性較差，但操作方便，主要加工小型

5、沖壓件。閉式壓力機：閉式四點雙動壓力機、閉式四點單動壓力機、閉式雙點壓力機。注：點指曲柄；動指電動機 二、汽車車身沖壓生產特點1、拉深工序多采用寬臺面雙動壓力機雙動壓力機有分別運動的內、外兩個滑塊，內滑塊提供拉深成形 力，外滑塊提供很大而穩(wěn)定的壓邊力，有利于拉深過程中壓邊力的控制。因此，汽車覆蓋件的拉深工序廣泛采用（1000020000）kN的雙動壓力機。（大行程和大拉深力，大壓邊力）2、廣泛采用單動寬臺面多點壓力機 由于汽車覆蓋件輪廓尺寸大而材料厚度小，所需臺面尺寸較大，在修邊、校形、翻邊、沖孔等工序的偏心力較大，因而廣泛采用寬臺面多點壓力機。3、廣泛采用沖壓生產線 汽車車身生產都是大批量生

6、產，為提高生產效率、穩(wěn)定質量，一般采用沖壓生產線方式生產。 三、沖壓生產線沖壓生產的機械化和自動化主要表現在：坯料準備、使用卷材、帶料，實現卷材的開卷、校平和落料自動化汽車覆蓋件沖壓生產的全自動化是在單機自動化的基礎上。根據產量的不同，生產線的自動化程度也不同。半自動化生產線：人工上料、取件，由傳送帶在設備間運輸半成品件；自動化生產線：自動上料、取件，由傳送帶在設備間運輸半成品件；全自動化生產線（如圖）：卷材開卷線、上料、涂潤滑油、取件、工序件 翻轉、輸送、工序件的質量檢測等全部由程序控制或電腦控制，全生產線實現無人化生產。1.壓力機單機機械化和自動化 自動化的壓力機安裝了自動上、下料裝置。最

7、常用的自動下（卸）料裝置是各種類型的機械手或接觸器。它們大多數安裝在壓力機上，也有的是單獨安裝。上料比下料困難，因為上料時的定位要求更嚴格。2.沖壓自動線的機械化裝置沖壓自動生產線的機械化裝置由上料、下料、翻轉和傳送等 裝置構成。上料裝置也稱為拆垛進給裝置，是汽車覆蓋件沖壓自動線必 不可少的機械化裝置。圖2-11為一種上料裝置示意圖。上料裝置包括：料臺、舉升機構、吸料進給器、涂油裝置，雙料檢測器和上料器。上料下料裝置是一種用于兩臺壓力機之間的組合式結構，同 時完成工作的下料、傳送和上料三種動作。有時還有翻轉。翻轉裝置一般是由驅動系統(tǒng)、間歇運動機構、旋轉輪和過載 離合器等組成。圖2-12翻轉裝置

8、示意圖。3.沖壓自動生產線沖壓自動生產線，按其機械結構，可分為剛性連接的自動線 和柔性連接的半自動生產線。柔性半自動化生產線柔性連接的半自動生產線：調整方便，機動靈活，通用性好，適用于產量不是很大的情況。有人工參與。剛性連接的全自動生產線由一個貫通全線的剛性滑架構成，整個滑架與壓力機同步動作，分別完成包括夾緊、進給、松開和復位等動作在內的工作循環(huán)。要求：壓力機間距離相等或共位成倍數四、坯料準備的自動化和機械化用來剪切板料的普通剪板機的機械化一般由升降料臺、板料 的分放機構、送料機構、定位機構、出料機構和堆垛機構等組成五、廢料處理方式（由于生產量大，廢料多，原材料的25%40%）1）廢料的收集。

9、2）由地下輸送帶將廢料送處理車間；3）用打包機打包成塊；4）將壓好的廢料塊由專用運輸車送出。第三節(jié) 沖壓工藝流程 一、冷沖模的基本結構冷沖模的基本結構分為上，下兩 部分，上半部分有模柄，上模座， 上模墊板，上模固定板，凸模，卸 料板，卸料橡皮(彈簧)，推料桿，內 六角螺栓，圓柱銷，(圓錐銷)等；下 半部分有下模座，下模墊板，凹模，定位板以及導柱導套等。如圖 二、沖壓工藝相關概念沖壓工藝流程概括起來可分為兩大類：一類是分離工序， 主要包括剪裁，沖裁（落料、沖邊、切邊）等，其特點是板料 受外力后，剪切應力超過剪切強度極限，使得板料發(fā)生剪裂而 分離。另一類是變形工序或成形工序，主要包括彎曲、拉延及

10、成形（起伏即凸筋和凹行翻邊）等，其特點是板料受外力后， 應力超過屈服極限Q，但低于抗拉強度經塑性變形后成一定形狀。1.沖壓的工藝術語下死點是壓力機滑塊上下運動的下端終點。上死點是壓力機滑塊上下運動的上端終點。工件是已完成工藝文件規(guī)定的各道工序的沖件。工序件是已經沖壓的坯料或沖件，但尚須進一步沖壓。沖件是坯料經過一道或多道沖壓工序后的統(tǒng)稱，也就是工序件和工件的統(tǒng)稱。出件是使已沖過的工（序）件從模具中外出。出件裝置是使已沖過的工（序）件從模具中外出的裝置。閉合高度是沖模在工作位置下極點時上模座上平面至下模座下平面的距離。行程是壓力機滑塊上下運動兩端終點間的距離。 1.分離工序相關工藝術語沖裁是利用

11、沖模使部分材料或工序件與另一部分材料、工（ 序）件或廢料分離的一種沖壓工序。沖裁包含：落料、沖孔、沖缺、沖槽、切斷、鑿切、切邊、 切舌、切開、整修等分離工序。3.變形工序相關工藝術語變形工序包括：彎曲、拉延、拉深、壓凸、壓筋、卷邊、校 平、卷邊、整形、翻邊等。三、典型零件的沖壓工藝流程 卷材經過開卷、校平、落料后進入沖壓生產線（如圖）。沖壓車間置備的大小不一的模具，就是用來壓制轎車上各 種沖壓件的。復雜的沖壓件往往需要幾副模具，經過幾道工 序才能完成。 1.發(fā)動機蓋外板沖壓工藝流程發(fā)動機蓋外板其沖壓工藝流程采用五道工序：（1）上拉延油，如圖。（2）拉深，如圖（3）切邊，在單動壓力機上切邊沖孔，

12、通常4人操作，每次 行程1件。（4）切邊翻邊，在單動壓力機上翻邊切，通常4人操作，每 次行程1件。（5）翻邊，在單動壓力機上翻邊，通常2人操作，每次行程 一件。G扭傳法33居堅J去2.左前門外板沖壓工藝流程左前門外板沖壓工藝流程采用六道工序：（1）上拉延油；（2）拉深，在單動壓力機上拉深，4人操作，每次行程1件。（3）沖孔，在單動壓力機上沖孔。4人操作每次行程1件。（4）切邊、沖孔，在單動機上切邊、沖孔。4人操作每次行程1件。（5）成形，翻邊。在單動機上成形，4人操作。每次行程1件。（6）成形。在單動壓力機上成形，4人操作，每次行程1件。 五、寶馬汽車側圍的沖壓工藝流程5 、中間成型件和沖壓過

13、程每當7 、再歸中壓件流水線G扭傳志提居堅J去+lJ6 、再i中壓件和上沖壓件4+l8、上架www.cmpedu .com第四節(jié) 典型車身沖壓模具 一、拉延（深）模拉延模主要由固定座、壓邊圈、頂出器、凸模和凹模五個部 件組成。圖。凹模凸模壓邊 1凸模及其它組件自潤導板：主要起導向作用，材質通常是HT300（ HT:灰口鑄鐵300:抗拉強度300MPa ）；調整墊塊：主要用來調整凸模及壓邊圈是否敦實，材質通常是45（45號鋼為 優(yōu)質碳素結構用鋼）；鑄入式起重棒：主要是用在起吊模具，材質通常是45. 2.壓邊圈及其它組件壓邊圈本體：材質通常采用MoCr鑄鐵（鉬鉻鑄鐵）；壓力調整墊：用來調整壓邊力等

14、，材質通常為45；定位板組件：主要用于毛坯板料的定位，材質通常為Q235；安全螺栓合件：主要是防止壓邊圈在受力時抬得過高。3、凹模及其它組件凹模本體：材質通常采用MoCr合金鑄鐵；壓印標記銷：主要用來檢測試模時模具是否合到底，還可以區(qū)分左右件。排氣管：主要用于排氣，材質通常為直徑為6mm的銅管 二、 修邊模修邊模還包括修邊沖孔模。根據修邊鑲塊的運動方向，修邊?？梢苑譃橐韵氯悾?、修邊鑲塊與壓力機方向一致作垂直運動垂直修邊模2、修邊鑲塊作水平或傾斜運動斜楔修邊模3、一些修邊鑲塊作垂直運動，一些修邊鑲塊作水平或傾斜運動垂直斜楔修邊模汽車后門柱外板垂直修邊沖孔模 三、翻邊模翻邊模結構：1-上模座

15、2-凹模 3-托料板 4-翻邊凸模 5-下模座 6-頂桿1翻邊凸模式或翻邊凹模作垂直方向運動的翻邊模稱垂直翻邊模。制件翻邊后包在凸模上，退料時要同時推翻邊的邊。2翻邊凹模單面向內作水平或傾斜方向運動的翻邊模稱斜楔翻邊模。3翻邊凹模對稱兩面向內作水平或傾斜方向運動的翻邊模稱斜楔兩面開花翻邊模。（結構復雜）4翻邊凹模三面或封閉向內作水平或傾斜方向運動的翻邊模稱斜楔圓周開花翻邊模。5翻邊凹模對稱兩面向外做水平或傾斜方向運動的翻邊模稱斜楔兩面向外翻邊模。（制件能取出）6覆蓋件窗口的封閉向外翻邊的翻邊模稱內外全開花翻邊模。第五節(jié)沖壓 質量檢驗與安全 一、沖壓件常見缺陷及原因分析 1.沖裁件的常見缺陷及原

16、因分析 沖裁件常見缺陷有：毛刺、制件表面翹曲、尺寸超差。 1)毛刺 2)制件翹曲不平 3)尺寸精度超差 2.彎曲件的常見缺陷及原因分析 彎曲件常見缺陷有：形狀與尺寸不符、彎裂、表面擦傷、撓度和扭曲等。 1)形狀與尺寸不符 2)彎曲裂紋 3)表面擦（拉）傷 3.大型曲面拉深件的常見缺陷及原因分析 大型曲面拉深件常見的缺陷有：裂紋和破裂、皺紋和折紋、棱線不清、剛度差、表面劃痕、表面粗糙和滑移線等。 1)裂紋和破裂 2)皺紋和折紋 3)棱線不清 4)剛性差 5)表面劃痕（拉傷） 6)表面粗糙和滑移線二、沖壓件質量檢驗 沖壓件質量檢查主要有外觀檢查和尺寸檢驗。1外觀檢查 1)觸摸檢查 2)油石打磨 3)柔性紗網的打磨 4)涂油檢查 2.尺寸檢驗 尺寸檢驗是利用檢具、鋼板尺、間隙尺等測量工具，對沖壓件的孔位置、大小、型面尺寸、料邊等部位進行測量，同時結合產品樣板，對沖壓件的尺寸進行確認。 四、沖壓車間安全 沖壓加工時一種高效率的加工，由于工作環(huán)境較差，操作頻繁，動作重復等原因，操作者容易產生精神緊張和疲勞以致發(fā)生人身、模具以及設備事故。牢記“安全第一”。 發(fā)