《汽轿车冲压简介》PPT课件.ppt

一汽轿车车身冲压简介,一汽轿车股份有限公司,轿车车身是一个形状复杂的空间薄壁壳体，为了便于制造，车身设计时，通常将其划分为若干个分总成，各分总成又划分为若干个合件，合件由若干个零件组成见图1-1。一台轿车车身最终要划分为数百个零件。这些零件主要由钢板冲压而成，然后装配焊接连接成车身，因此，冲压是车身制造的主要工序之一。,图1-1 轿车白车身结构,动画效果,一、冲压基础知识 轿车车身各个部分几乎全部是冲压加工产品【什么是冲压工艺？】冲压工艺是一种金属成型加工方法，它是建立在金属塑性变形的基础上，利用模具和冲压设备对板料施加压力，使板料产生塑性变形或分离，从而获得具有一定形状、尺寸和性能的零件（冲压件）。【冲压加工的特点】1冲压是一种高生产效率、低材料消耗的加工方法。2操作工艺简单方便。3冲压出的零件具有较高的尺寸精度和较好的互换性，一般不需要再进行机械加工。4冲压出的车身表面质量较好，为后续表面处理工序（如电镀、喷漆）提供了方便条件。5冲压加工能获得强度高、刚度大而重量轻的零件。6用模具大批量生产的冲压件成本低廉。7冲压能制造出其它金属加工方法难加工出的形状复杂的零件。8模具多为单件生产，精度要求高，制造难度大，制造周期长，因此模具制造费用高，只用于大批量生产。,【冲压生产的三大要素】板料、模具和冲压设备是冲压生产的三大要素。1冲压设备 常用的冲压设备有剪床和压力机（分为机械式和液压式），前者常用作下料设备，后者是冲压加工的基本设备。压力机可按下列方法进行分类：（1）曲柄压力机按动力传动型式可分为：机械压力机和液压机。汽车制造中冲压件的生产常用使用机械式曲柄压力机。曲柄压力机的基本组成和工作原理见图1-2。（2）曲柄压力机按床身的型式可分为：开式压力机和闭式压力机（图1-3）。开式压力机：操作者可以从三个方向接近工作台，操作方便，结构简单，但是床身刚度小，易变形，对冲压件的精度和模具的寿命有影响。因此，开式压力机多为小型压力机。,闭式压力机：操作者只能从前后两个方向接近工作台，床身的强度和刚度大，多为大、中型压力机。,图1-2 曲柄压力机工作原理图 图1-3 压力机床身形式（a）开式压力机（b）闭式压力机,1-2,1-3,（3）按连杆数目曲柄压力机的可分为：单点压力机、双点压力机和四点压力机。单点压力机的滑块由一个连杆带动，通常是工作台面较小的压力机，适于加工较小的冲压件。双点压力机和四点压力机的滑块分别由两个或四个连杆带动。双点压力机和四点压力机的工作台面较大，适于加工较大的冲压件。,2冲压模具 冲压模具通常简称冲模，是使板料分离或变形的工具，典型的冲模结构如图1-4、1-5、1-6。冲模一般分为上模和下模两部分，上模通过模柄安装在压力机滑快上下模则通过下模板由压板和螺栓安装在压力机工作台上。按工艺性质分类，冲模可分为冲裁模、弯曲模和成型模。按工序组合分类，冲模可分为简单模、连续模和复合模。,图1-4 简单冲模,4冲压用板材按钢的品质分，常用的冲压用钢板有普通碳素钢、优质碳素结构钢以及轿车专用的具有较高冲压性能的低合金高强度钢板，厚度大多小于2mm。这些钢材通常都具有良好的冲压性能和焊接性能。轿车冲压中应用较多的优质碳素结构钢钢板的牌号为：沸腾钢 05F、08F、10F、15F、20F；半镇静钢 08b；镇静钢 08、10、15、20、30 轿车专用钢板主要有Q295、Q345 等牌号（旧牌号为09Mn、16Mn、06Ti、10Ti等）。这类钢材主要用于轿车受力冲压件。,5冲压工序分类 冲压工序按加工性质的不同，可以分为两大类型：分离工序（又称为冲裁）和成形工序。分离工序是将冲压件或毛坯在冲压过程中沿一定的轮廓线相互分离，同时冲压零件的分离断面要满足一定的断面质量要求。,成形工序是板料在不产生破坏的前提下使毛坯发生塑性变形，获得所需求的形状及尺寸的零件。因此，冲压工序可分为以下四个基本工序：（1）冲裁 使板料实现分离的冲压工序（包括冲孔、落料、修边、剖切等）。（2）弯曲 将板料沿弯曲线弯成一定的角度和形状的冲压工序。（3）拉深 将平面板料变成各种开口空心零件，或把空心件的形状、尺寸作进一步改变的冲压工序。（4）局部成形 用各种不同性质的局部变形来改变毛坯或冲压件形状的冲压工序（包括翻边、胀形、校平和整形工序等。轿车车身制造中常用的分离工序见表1，成型工序见表1。,表1 冲压加工分离工序示意图,表2 冲压加工成型工序示意图,轿车车身冲压件的生产 轿车车身冲压件按其复杂程度、尺寸大小可分为一般冲压件和车身覆盖件。【一般车身冲压件的生产】一般车身冲压件是指形状相对比较简单，尺寸较小，变形程度不大的冲压件。因此，所需工序较少，所用模具也比较简单，所用设备的吨位也较小。往往无需组成生产线，单机生产即可完成。【轿车车身覆盖件的生产】1轿车车身覆盖件的特点 轿车覆盖件是指覆盖轿车发动机、底盘，构成驾驶室和车身的薄钢板冲压成形的表面零件（称外覆盖件）和内部覆盖件（称内覆盖件）。轿车车身是由覆盖件和一般冲压件构成的。与一般的冲压件相比较，轿车身覆盖件具有材料薄（0712mm）、形状复杂（多为空间曲面形状）结构尺寸大，表面质量高等特点。所以，通常把轿车车身覆盖件作为一类特殊的冲压件来研究。2轿车车身覆盖件的生产 轿车车身覆盖件的形状复杂、尺寸大，变形总量大。因此，不可能在一道冲压工序中直接获得，有的需要十几道工序才能完成，通常最少的也要三道工序。所以，一个件往往需要若干套模具才能最后成型。轿车车身覆盖件拉深模的外形尺寸也较大，结构也较复杂（如图1-7）。通常将若干台压力机配以上下料装置、输送装置、翻转装置、废料排出装置等组合成自动线冲压生产线（见图1-8），使工件按预定的程序自动地按步骤地进入各种冲压工位，冲压件成形后被送出。,图1-7 轿车车身覆盖件拉深模 1、7，起重棒；2，定位块；3、11，通气孔；4，凸模；5，号板；6，压料圈；8，凹模；9，顶件装置；10，定位键；12，到位标志器；13，防磨板；14，限位块,图1-8 冲压生产自动线,轿车车身壳体是一个复杂的结构件，为了便于制造，车身设计时通常将其分解为数百个大小不等复杂程度不同的冲压件。这数百个冲压件都是由冲压加工生产的，然后经过焊接等方法连接成轿车车身。,三轿车车身冲压技术的发展趋势 在车身冲压方面，实现了大型覆盖件的冲压生产机械化或自动化、坯料准备即卷料的开卷、校平、剪切和落料等的自动化以及冲压废料处理的自动化。现在正向着CAD/CAM（车身设计、冲模设计、冲模制造和车身制造）一体化系统的方向发展。,