汽車車架的沖壓工藝

開展趨勢資料知識模具知識質(zhì)量知識工藝知識講解模塊目錄6/11/20221講解模塊6/11/20222一、工藝知識----沖壓工藝流程沖壓工藝流程冷沖壓是指在常溫下，利用安裝在壓力機上的沖模對資料施加壓力，使其產(chǎn)生分別或塑性變形，從而獲得所需求零件的一種壓力加工方法。冷沖壓的定義原資料〔板料和卷料〕入庫→開卷線→大件清洗涂油、小件開卷剪切→沖壓消費線→安裝模具、調(diào)試首件合格→投入批量消費→合格件防銹→入庫冷沖壓的根本分類冷沖壓概括起來分兩大類：分別工序和成形工序6/11/20223一、工藝知識----冷沖壓的特點沖壓加工方法的特點1)沖次快，效率高，特別是大量消費其效率尤其顯著；2)沖壓加工能獲得較為復(fù)雜的幾何外形和尺寸；3)資料利用率高，是一種無切削加工，只需少量的切邊廢料；4)操作簡便，省時省力，容易掌握；6/11/20224一、工藝知識----冷沖壓分類1、分別工序：是指坯料在沖壓力作用下，變形部分的應(yīng)力到達(dá)強度極限σb以后，使坯料發(fā)生斷裂而產(chǎn)生分別。分別工序主要落料、沖孔、切斷、修邊等。6/11/20225一、工藝知識----冷沖壓分類2、成形工序：是指坯料在沖壓力作用下，變形部分的應(yīng)力到達(dá)屈服極限σs，但未到達(dá)強度極限σb，使坯料產(chǎn)生塑性變形，成為具有一定外形、尺寸與精度制件的加工工序。成形工序主要有拉延、翻邊、整形、翻孔、彎曲等。6/11/20226一、工藝知識----拉延工藝2.1拉延：利用模具使平面毛坯變成為開口的空心零件的沖壓工藝方法。6/11/20227一、工藝知識----拉延工藝?yán)臃蛛p動拉延(A)和單動拉延(B、C〕6/11/20228一、工藝知識----各工序代號及稱號各工序代號及稱號與沖壓相關(guān)的英文6/11/20229一、工藝知識----沖壓工藝編制以某車型翼子板為例規(guī)劃消費線信息輸入分析２、平面孔數(shù)、位置１、負(fù)角檢查形狀、深度3、縱壁孔數(shù)、位置4、修邊條件檢查6/11/202210一、工藝知識----沖壓工藝編制側(cè)沖孔直沖孔整形≒45確認(rèn)孔與孔的加工方式能否有干涉，如干涉就要分序翻邊側(cè)沖孔假設(shè)輪罩處有向內(nèi)的翻邊需求研討5工序模具構(gòu)造能否能實現(xiàn)6/11/202211一、工藝知識----沖壓工藝編制1、Blank翼子板的最終工法2、Draw(S/A)3、TrimCamTrimSep4、FlangeRestrikeCamForm5、PICamPICamForm6/11/202212一、工藝知識----DL圖DL圖----DieLayout圖又稱工法圖DL圖決議如下內(nèi)容2、模具的構(gòu)造復(fù)雜程度及合理性1、沖壓件質(zhì)量能否保證3、模具系數(shù)即沖壓件的工序數(shù)4、沖壓車間的物流規(guī)劃5、沖壓消費線的負(fù)荷6、資料利用率目的6/11/202213一、工藝知識----DL圖DL圖包括的內(nèi)容1、沖壓工藝流程圖

1、沖壓件的工序數(shù)。3、每工序的上料方向及沖壓方向。4、沖壓件的工藝道路及毛坯尺寸。2、每工序的完成的內(nèi)容。6/11/202214一、工藝知識----DL圖2、制件主左俯視圖及斷面細(xì)節(jié)分析1、各工序間沖壓方向的旋轉(zhuǎn)角度。2、復(fù)雜部位的成形細(xì)節(jié)。3、側(cè)沖側(cè)修的斜楔角度。3、沖壓廢料流向圖清楚表示兩次或多次修邊廢料的流向問題6/11/202215一、工藝知識----DL圖4、C/H孔、C/P點坐標(biāo)表及各工序任務(wù)內(nèi)容表示線6/11/202216一、工藝知識----沖壓工藝編制工藝編制的簡單原那么1、在保證滿足要求的前提下，能采用成形工藝不采用拉延工藝，能采用開口拉延的制件不用閉式拉延；采用淺拉延工藝能滿足要求不采用深拉延工藝。從本錢的角度思索2、沖壓工藝編制要思索車型的規(guī)劃綱領(lǐng)。從資料利用率的角度思索3、沖壓工藝編制要思索消費線的要求。從消費的角度思索6/11/202217工藝編制的簡單原那么----加落料工序一、工藝知識----沖壓工藝編制A、同一零件的不同部位寬度差別超越30%左右時思索加落料模，否那么成型困難。B、提高資料利用率。C、成型前的板料相對于成型后的零件有大面積未參與成型。6/11/202218一、工藝知識----模具尺寸的預(yù)估①拉延模6/11/202219②修邊沖孔翻邊整形一、工藝知識----模具尺寸的預(yù)估備注：模具高度根據(jù)工藝道路的壓機參數(shù)確定，修邊沖孔類模具同時思索廢料的排出需求。6/11/202220一、工藝知識----模具分量的預(yù)估模具分量＝L?W?H?比重?K備注：L/W/H單位要一致且為國際制單位模具分量是模具發(fā)包估算價錢的重要根據(jù)。6/11/202221二、質(zhì)量知識---缺陷及產(chǎn)生緣由沖壓常見缺陷及產(chǎn)生緣由1、落料沖孔〔修邊〕缺陷：毛刺過大、變形、外表劃傷、尺寸不符、少孔等。(1)毛刺過大→凸凹模間隙過大或過小,刃口磨損,導(dǎo)向精度差,凸凹模位置不同心等(2)變形→孔距太小,壓料板與凹模型面配合不好,間隙過大等；(3)外表劃傷→操作時有拖、拉等景象；板料在剪切過程中劃傷等；(4)尺寸不符→上料不到位,定位安裝損壞或松動，位置竄動等；(5)少孔→沖頭折斷,沖頭長度不夠等；6/11/202222二、質(zhì)量知識---缺陷及產(chǎn)生緣由沖壓常見缺陷及產(chǎn)生緣由2、拉延缺陷：拉裂、起皺、外表拉傷、波浪、鼓包、凹坑、麻點等。(1)拉裂→凸凹模R角半徑過小，壓邊力過大，資料成形性能差或資料尺寸偏大，凸凹模間隙小，光滑不當(dāng)，定位不準(zhǔn)，凸凹模R角或拉延筋不順、拉毛等。(2)起皺→凸凹模R角半徑過大，壓邊力過小，資料尺寸偏??；凸凹模間隙太大；光滑過甚；定位不準(zhǔn)；拉延筋布置不良，高度不夠等。6/11/202223二、質(zhì)量知識---缺陷及產(chǎn)生緣由沖壓常見缺陷及產(chǎn)生緣由2、拉延缺陷：拉裂、起皺、外表拉傷、波浪、鼓包、凹坑、麻點等。(3)外表拉傷→模具任務(wù)外表有傷痕,資料外表有缺陷,潤滑油中有雜質(zhì)或廢屑等。(4)波浪、鼓包、凹坑、麻點→壓邊力小，光滑不當(dāng)、模具型腔臟，資料外表臟，透氣孔堵塞，模具型面不平、潤滑油臟等。6/11/202224沖壓常見缺陷及產(chǎn)生緣由3、翻邊缺陷：翻邊不垂直、翻邊高度不一致、翻邊拉毛等。(1)翻邊不垂直→凸凹模間隙過大。(2)翻邊高度不一致→凸凹模間隙不均勻,定位不準(zhǔn),落料件尺寸不準(zhǔn)。(3)翻邊拉毛→刃口有傷痕,零件外表有雜質(zhì),刃口硬度太低;(4)翻邊裂→修邊時毛刺大,凸凹模間隙太小,翻邊處外形有突變。二、質(zhì)量知識---缺陷及產(chǎn)生緣由6/11/202225二、模具知識----概述模具是沖壓消費的根底，也是一種本錢很高的工裝,車型開發(fā)費用的五分之一會投在模具開發(fā)上；模具的制造程度直接影響到了產(chǎn)品的質(zhì)量和企業(yè)的經(jīng)濟效益。概述6/11/202226二、模具知識----模具類型引見模具類型引見目前,汽車覆蓋件模具主要類型包括：落料模、拉延模、修邊沖孔模、斜楔修邊沖孔模、翻邊、整形模等。6/11/202227二、模具知識----模具構(gòu)造模具構(gòu)造普通模具的組成1、任務(wù)零件包括凸模和凹模等零件。2、定位零件主要包括擋料銷、定位銷、側(cè)刃等零件。3、壓料、卸料、頂料零件主要包括卸料板、頂料器、氣動頂料安裝等零件。4、導(dǎo)向零件包括導(dǎo)柱、導(dǎo)套、導(dǎo)板等零件。5、支持零件包括上、下模板和凸凹模固定板等零件。6/11/202228模具構(gòu)造二、模具知識----模具構(gòu)造普通模具的組成6、緊固零件包括內(nèi)六角螺釘、卸料螺釘?shù)攘慵?、緩沖零件包括卸料彈簧、聚氨脂橡膠和氮氣缸等。8、平安零件及其它輔助零件主要有平安側(cè)銷、平安螺釘、任務(wù)限制器、存放限制器、上下料架、廢料滑槽、起重棒、吊耳等。6/11/202229二、模具知識----模具構(gòu)造模具構(gòu)造普通模具的組成平安側(cè)銷：主要作用是防止上模壓料板緊固螺釘松動或斷裂，導(dǎo)致壓料板落下，呵斥人員、工裝的艱苦損失。存放限制器：主要作用是防止模具彈性元件長期受壓而失效和防止刃口長期接觸影響刃口的壽命?！财胀ú捎玫獨鈴椈伞橙蝿?wù)限制器：主要作用是限制凸凹模的吃入深度。6/11/202230二、模具知識----模具外表處置技術(shù)為提高模具的質(zhì)量、運用壽命和降低消費本錢，各種模具外表處置技術(shù)被廣泛運用，經(jīng)過改動模具表層的成分、組織、性能，從而大幅度地改善和提高模具的外表性能。如硬度、耐磨性、摩擦性能等其他性能，從而實現(xiàn)模具壽命的提高。外表處置技術(shù)的分類技術(shù)分類物理表面處理法化學(xué)表面處理法覆層表面處理法具體方式高頻/火焰淬火激光表面淬火CVD/PVD/滲氮TD處理鍍鉻處理模具外表處置技術(shù)6/11/202231二、模具知識----模具外表處置技術(shù)TD模具外表處置技術(shù)TD外表覆層處置技術(shù)是熱分散法碳化物覆層處置(ThermalDiffusionCoatingProcess)的簡稱。1972年由日本(株)豐田中央研討所開發(fā)出來的1973年日本TOYOTA及美國的其它汽車公司開場將這項技術(shù)運用于汽車模具中其原理是:將工件置于硼砂(或其他)熔鹽的混合物中,經(jīng)過高溫?zé)岱稚⒆饔?在工件外表構(gòu)成一層數(shù)微米至數(shù)十微米的金屬碳化物覆層。目前國內(nèi)外運用最廣的是碳化釩(VC)覆層，由于這些碳化物具有很高的硬度(HV=2800～3200)和更嚴(yán)密的組織,所以經(jīng)過TD處置的汽車模具性能大幅提高,具有極高的耐磨性、抗咬合性(拉傷)、耐蝕性；據(jù)資料統(tǒng)計:日本大批量消費的模具,85%以上是經(jīng)過TD處置的。6/11/202232二、模具知識----模具外表處置技術(shù)TD處置的工藝流程外觀及尺寸檢查(外觀有無缺陷、丈量鑲塊尺寸便于吊裝〕→打磨、拋光〔打磨缺陷、有特殊時進(jìn)展拋光〕→脫脂及裝吊〔去除工件外表油脂、將工件裝到工件架上〕→零件預(yù)熱〔改動基體組織構(gòu)造及減少工件的變形〕→TD覆層處置〔處置溫度850℃-1100℃、采用硼砂鹽浴〕→淬火〔提高基體的力學(xué)性能、獲得必要的硬度〕→回火〔消除工件的應(yīng)力〕→清理(洗)〔去除工件外表的硼砂鹽〕→拋光〔去除工件外表的氧化物及粘附物〕→檢驗。6/11/202233二、模具知識----模具外表處置技術(shù)TD處置的條件模具TD處置獲得良益處置質(zhì)量的三個前期條件：1、模具資料條件適于TD處理的冷作模具鋼日本材料分類SKD118%Cr系列SKD11(改）日立金屬SLDSLD8大同DC11DC53高周波KD11KD21KD118美國D2瑞典一勝百A88中國Cr12Mo1V1國產(chǎn)資料務(wù)必區(qū)分Cr12Mo1V1、Cr12MoV、Cr12!!6/11/202234二、模具知識----模具外表處置技術(shù)2、模具前期熱處置條件精加工熱處理合模TD處理裝配前期熱處置要求：真空淬火處置，必需是高溫淬火高溫回火；假設(shè)對TD處置后尺寸要求很精細(xì)的模具，前期熱處置必需由和勝公司處置6/11/202235二、模具知識----模具外表處置技術(shù)3、TD處置前模具機械加工要求防止焊接、補焊，尤其不同種材質(zhì)焊接；防止內(nèi)尖角、直角，保證3-5以上的R角加工；防止孔壁過?。环乐骨捌跓崽幹瞄_裂；模具任務(wù)面拋光Ra0.8以下；4、TD處置后的質(zhì)量規(guī)范品號材質(zhì)皮膜厚度基體硬度新模作TD處理SKD11系5-15μm58±3HRC舊膜模具需求TD處置，那么需求知道原舊膜外表處置種類〔TD、CVD、PVD、鍍鉻〕6/11/202236二、資料知識----板材分類板材的分類1、板材是指各種外形的半廢品，如：薄板、中板、厚板、窄帶材、帶材等。2、按消費方法分類：熱軋鋼板、冷軋鋼板3、按外表特征分類:鍍鋅板〔熱鍍鋅板、電鍍鋅板〕、鍍錫板、復(fù)合鋼板、彩色、涂層鋼板4、按用途分類:橋梁鋼板、鍋爐鋼板、造船鋼板、裝甲鋼板、汽車鋼板、屋面鋼板、構(gòu)造鋼板、電工鋼板〔硅鋼片〕、彈簧鋼板及其他5、按厚度分：厚板〔4MM以上〕、中板〔3-4MM〕、薄板〔3MM以下〕6/11/202237二、資料知識----鋼板消費流程6/11/202238二、資料知識----力學(xué)性能目的強度:金屬資料在外力作用下抵抗變形和斷裂的才干。屈服強度、抗拉強度是極為重要的強度目的，是金屬資料選用的重要根據(jù)。強度的大小用應(yīng)力來表示，即用單位面積所能接受的載荷(外力)來表示，常用單位為MPa。力學(xué)性能目的屈服強度：金屬試樣在拉力實驗過程中，載荷不再添加，而試樣仍繼續(xù)發(fā)生變形的景象，稱為“屈服〞。產(chǎn)生屈服景象時的應(yīng)力，即開場產(chǎn)生塑性變形時的應(yīng)力，稱為屈服點，用符號σs表示，單位為MPa。普通的，資料到達(dá)屈服強度，就開場伴隨著永久的塑性變形，因此其是非常重要的目的?？估瓘姸龋航饘僭嚇釉诶嶒灂r，拉斷前所能接受的最大應(yīng)力，用符號σb表示，單位為MPa。6/11/202239二、資料知識----力學(xué)性能目的力學(xué)性能目的應(yīng)變強化指數(shù)n：鋼材在拉伸中實踐應(yīng)力－應(yīng)變曲線的斜率。其物理意義是，n值高，表示資料在成形加工過程中變描畫易傳播到低變形區(qū)，而使應(yīng)變分布較為均勻，減少部分變形集中景象，因此,n值對拉延脹形非常重要。塑性應(yīng)變比r值：r值表示鋼板拉伸時，寬度方向與厚度方向應(yīng)變比之比值。r值越大，表示鋼板越不易在厚度方向變形〔越不容易開裂〕，深沖性越好。6/11/202240討論模塊6/11/202241二、資料知識----資料牌號命名方法6/11/202242二、資料知識----鋼板的失效汽車沖壓鋼板通常會發(fā)生時效，導(dǎo)致屈服強度上升，伸長率下降，加工過程中能夠產(chǎn)生桔皮，外表粗糙等缺陷，因此需規(guī)定各牌號的拉伸應(yīng)變痕保證時間。低碳鋼板失效的普通景象：時效失效和表象失效時效失效：由于時效的影響，鋼板及鋼帶的力學(xué)性能會隨著儲存時間的延伸而變差，如屈服強度和抗拉強度的上升，斷后伸長率的下降，成形性能變差、出現(xiàn)拉伸應(yīng)變痕等失效。表象失效：由于存儲不當(dāng)，呵斥鋼板受潮生銹、外力破損、外力變形等失效；由于鋼廠軋制過程工藝控制部分缺乏，導(dǎo)致鋼板外表出現(xiàn)凹坑、結(jié)疤、裂紋、夾雜，劃傷、壓痕、麻點、輥印及氧化色等影響成形性及涂、鍍附著力的缺陷；鋼板厚度公差超差。6/11/202243二、開展趨勢----自動化線及設(shè)備方面?zhèn)鹘y(tǒng)的沖壓設(shè)備采用單機連線的消費方式,缺乏靈敏性是這一消費方式的明顯缺陷,另外，壓力機的任務(wù)曲線不可變化，這些與車型批量大,種類變化快的開展趨勢的矛盾將會日漸突顯。6/11/202244二、開展趨勢----自動化線及設(shè)備方面大型多工位壓力機集機械、電子、控制和檢測技術(shù)為一體，可實現(xiàn)全自動、智能化，操作平安，消費率高，制件質(zhì)量高，綜合本錢低，滿足了汽車工業(yè)大批量消費的需求。6/11/202245二、開展趨勢----自動化線及設(shè)備方面采用伺服驅(qū)動技術(shù)的伺服壓力機將液壓力機的靈敏性與機械壓力機的高效率結(jié)合起來，同時，它在沖壓過程中實現(xiàn)沖壓運動和沖裁力的無級調(diào)理，使壓力機的任務(wù)曲線與各種不同運用機匹配。6/11/202246二、開展趨勢----自動化線及設(shè)備方面圖1最簡單的保送系統(tǒng)表示圖圖2曲張式橫桿保送系統(tǒng)表示圖圖3快速橫桿式保送系統(tǒng)表示圖6/11/202247二、開展趨勢----新資料的運用碰撞平安法那么的提高特別是歐洲小型車的吸能要求耐久性要求油價的提升小發(fā)動機日受關(guān)注輕量化趨勢6/11/202248二、開展趨勢----新資料的運用國外高強板料的制造技術(shù)日趨完善；板金成型技術(shù)亦有大幅度提高;6/11/202249驅(qū)動高度鋼板廣泛的運用上圖為日本對高強度鋼板未來運用情況進(jìn)展地預(yù)測,隨著時間的推移更高級別的高強度鋼板將得到更加廣泛的運用。二、開展趨勢----新資料的運用6/11/202250汽車輕量化的要求推進(jìn)了鋁合金和鎂合金等輕金屬的運用；與普通鋼板制造車身相比，用鋁制造車身,不但分量減輕了一半，抗腐蝕性及回收性能也更優(yōu)于鋼。但是，鋁鎂合金的運用目前還面臨著很多技術(shù)瓶頸未處理，因此還未能得到普遍運用。二、開展趨勢----鋁鎂合金的運用奧迪A8的全鋁車身構(gòu)造6/11/202251一、開展趨勢----鋁鎂合金的運用國際上采用的鋁合金板以5000系和6000系為主，主要用于發(fā)動機罩和行李箱。表(1)鋁在發(fā)動機罩內(nèi)外板運用實例零件名稱鋼板厚板質(zhì)量鋁板厚板質(zhì)量輕量化率發(fā)動機罩外板0.758.501.003.9054發(fā)動機罩內(nèi)板0.7510.471.004.5054鋁回收簡便，近90％的汽車用鋁可回收并循環(huán)利用，且回收消費1噸鋁較原消費1噸鋁少耗能95％。6/11/202252一、開展趨勢----先進(jìn)的制造技術(shù)激光拼焊板是將幾塊不同材質(zhì)、不同厚度、不同涂層的鋼材焊接成一塊整體板，以滿足零部件對資料性能的不同要求。減重;添加平安性;減少零件的數(shù)量;減少汽車廠的消費流程;減少汽車廠的本錢和設(shè)備投入;激光拼焊技術(shù)的定義激光拼焊技術(shù)可處理的問題6/11/202253一、開展趨勢----先進(jìn)的制造技術(shù)激光拼焊的工藝流程6/11/20225