汽車生產(chǎn)沖壓工藝

1、汽車生產(chǎn)沖壓工藝,目錄,一、沖壓概述,1.什么是沖壓？ 利用安裝在壓力機(jī)上的模具對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得一定幾何形狀和尺寸精度的機(jī)械零件或制品的一種壓力加工方法。,一、沖壓概述,沖壓零件,設(shè)備,材料,模具,沖壓設(shè)備 機(jī)械壓力機(jī) 液壓機(jī),沖壓模具 沖壓加工的主要工藝裝備 沖壓件質(zhì)量與模具關(guān)系最大,沖壓材料 板材 帶材 管材及其他型材,2. 沖壓三要素,沖壓概述,3.沖壓加工特點(diǎn) 產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定，重量輕，剛度好 表面質(zhì)量和精度較好 操作簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化 生產(chǎn)效率高 適于大批量生產(chǎn) 大批量生產(chǎn)時(shí)加工費(fèi)用較低 依賴設(shè)備與模具 投產(chǎn)周期較長(zhǎng)，初始投入大,一、沖壓概述,4.沖壓能

2、做什么？,沖壓成形產(chǎn)品示例一日常用品,一、沖壓概述,沖壓成形產(chǎn)品示例二高科技產(chǎn)品,汽車覆蓋件,飛機(jī)蒙皮,二、沖壓工序,二、沖壓工序,1.分離工序 板料在外力作用下沿一定的輪廓線分離而獲得一定形狀、尺寸和切斷面質(zhì)量的成品和半成品。 分離條件：變形材料內(nèi)部的應(yīng)力超過(guò)強(qiáng)度極限b。,二、沖壓工序,1.1落料 用沖模沿封閉曲線沖切，沖下部分是零件。用于制造各種形狀的平板零件。,二、沖壓工序,1.2沖孔 用沖模沿封閉曲線沖切，沖下部分是廢料。有正沖孔、側(cè)沖孔、吊沖孔等幾種形式。,二、沖壓工序,1.3修邊 將成形零件的邊緣修切整齊或切成一定形狀。,二、沖壓工序,1.4分離 用沖模沿不封閉曲線沖切產(chǎn)生分離。

3、左右件一起成形時(shí)，分離工序用得較多。,二、沖壓工序,2.成形工序 坯料在不破裂的條件下產(chǎn)生塑性變形而獲得一定形狀和尺寸的成品和半成品。 成形條件：屈服強(qiáng)度S材料內(nèi)部應(yīng)力強(qiáng)度極限b。,二、沖壓工序,2.1拉延 把板料毛坯成形制成各種開(kāi)口空心零件。,二、沖壓工序,2.2翻邊 把板料或半成品的邊緣沿一定的曲線按一定的曲率成形成豎立的邊緣。,二、沖壓工序,2.3整形 為了提高已成形零件的尺寸精度或獲得小的圓角半徑而采用的成形方法。,二、沖壓工序,2.4翻孔 在預(yù)先沖孔的板料或半成品上或未經(jīng)沖孔的板料制成豎立的邊緣。,二、沖壓工序,2.5彎曲 把板料沿直線彎成各種形狀，可以加工形狀極為復(fù)雜的零件。,二、

4、沖壓工序,3.沖壓工藝流程圖,二、沖壓工序,沖壓工藝流程圖示例-F6左側(cè)圍外板,OP05 落料,OP10 拉延,二、沖壓工序,沖壓工藝流程圖示例-F6左側(cè)圍外板,OP20 切邊、沖孔、吊切邊、整形,OP30切邊、吊切邊、側(cè)翻邊、沖孔、整形,二、沖壓工序,沖壓工藝流程圖示例-F6左側(cè)圍外板,OP40 切邊、沖孔、吊沖孔、吊翻邊,OP50切邊、沖孔、吊沖孔、吊翻邊,三、沖壓模具,模具基本結(jié)構(gòu),拉延模,切邊沖孔模,翻邊整形模,合邊模,模具分類,三、沖壓模具,1.模具分類 1.1按工作原理可以分為：,拉延模,翻邊整形模,沖壓模具,切邊沖孔模,三、沖壓模具,1.2按生產(chǎn)方式可分為： .工程模 .級(jí)進(jìn)模,

5、多工位精密級(jí)進(jìn)模,三、沖壓模具,2.模具基本結(jié)構(gòu) 沖模通常由上、下模（凸、凹模）兩部分構(gòu)成 2.1工作部分 2.2導(dǎo)向 2.3定位 2.4限位 2.5彈性元件 2.6起吊和翻轉(zhuǎn) 2.7常見(jiàn)部件,三、沖壓模具,3.拉延模,三、沖壓模具,請(qǐng)單擊開(kāi)始播放,三、沖壓模具,4.切邊沖孔模,切邊、翻邊,三、沖壓模具,正沖，側(cè)沖孔，吊沖孔,三、沖壓模具,請(qǐng)單擊開(kāi)始播放,三、沖壓模具,5.翻邊整形模,三、沖壓模具,6.合邊模 6.1工作步驟,三、沖壓模具,.預(yù)彎：采用側(cè)向機(jī)構(gòu)將制件的邊彎成一定的角度，使之具備壓合條件 。 .壓合：預(yù)彎完成后側(cè)向機(jī)構(gòu)退回，上模固定模塊下行將預(yù)彎好的邊壓合。,三、沖壓模具,6.2

6、結(jié)構(gòu),三、沖壓模具,四、沖壓設(shè)備,常見(jiàn)的沖壓設(shè)備有機(jī)械壓力機(jī)、雙動(dòng)拉深壓力機(jī)、液壓機(jī)、鍛錘、剪切設(shè)備等。 大中型設(shè)備一般采用成線布置，一條生產(chǎn)線由若干臺(tái)設(shè)備組成。每臺(tái)壓機(jī)完成一個(gè)沖壓工序，材料從生產(chǎn)線一端流入，成品從生產(chǎn)線另一端流出。材料在壓機(jī)之間的轉(zhuǎn)動(dòng)可由自動(dòng)化的機(jī)械手完成，也可由人工完成。,四、沖壓設(shè)備,沖壓生產(chǎn)線,四、沖壓設(shè)備,1.壓力機(jī) 1.1按床身結(jié)構(gòu)，壓力機(jī)可分為開(kāi)式壓力機(jī)和閉式壓力機(jī)兩種 開(kāi)式壓機(jī)三面敞開(kāi)，床身呈C型，剛性較差，一般用于小型壓機(jī)。 閉式壓機(jī)前后二面敞開(kāi)，床身封閉，剛性較好，一般用于大中型壓機(jī)。,四、沖壓設(shè)備,1.1.1開(kāi)式壓力機(jī),1、三面敞開(kāi) 2、C型床身 3、剛

7、性較差 4、適用于小型壓機(jī),四、沖壓設(shè)備,1.1.2閉式壓力機(jī),1、前后敞開(kāi) 2、結(jié)構(gòu)封閉 3、剛性較強(qiáng) 4、大中型壓機(jī),四、沖壓設(shè)備,1.2按驅(qū)動(dòng)滑塊力的種類，壓力機(jī)可分為：機(jī)械壓力機(jī)和液壓機(jī)。,四、沖壓設(shè)備,機(jī)械壓力機(jī),液壓機(jī),四、沖壓設(shè)備,2.開(kāi)卷線,四、沖壓設(shè)備,3.剪板機(jī) 剪板機(jī)主要用于剪裁各種尺寸金屬板料的直線邊緣。 傳動(dòng)形式為機(jī)械和液壓式兩種。,五、沖壓材料,沖壓材料是影響零件質(zhì)量和模具壽命的重要因素。目前,可沖壓的材料不僅有低碳鋼，而且還有不銹鋼、鋁及鋁合金、銅及銅合金等。 鋼板是目前汽車沖壓中使用最多最廣的原材料，目前隨著車身輕量化要求，高強(qiáng)度鋼板、夾層鋼板等新型材料在汽車車

8、身上使用日趨增多。,1.鋼板性能要求,2.鋼板分類,3.冷軋鋼板介紹,五、沖壓材料,1.鋼板性能要求 1.1具有良好的機(jī)械性能及較大的變形能力。 金屬材料的機(jī)械性能是指抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、延伸率、硬度塑性應(yīng)變比。 高的塑性應(yīng)變比r值(各向異性性能)； 高的加工硬化指數(shù)n值； 高的延伸率； 低的屈強(qiáng)比(s/b)； 低的時(shí)效指數(shù)。,五、沖壓材料,1.2良好的表面質(zhì)量 鋼板表面不得有結(jié)疤、裂紋、夾雜和劃痕等明顯缺陷。其中車身內(nèi)板允許存在不影響成型性及涂漆附著力的缺陷，如小氣泡、小劃痕、小輥印、輕微的刮傷及輕微氧化色等；外板須符合FD（O5）的質(zhì)量級(jí)別即兩面中較好的一面不得有任何缺欠，即不能影響涂漆后

9、的外觀質(zhì)量或電鍍后的外觀質(zhì)量，另一面應(yīng)達(dá)到FB（O3）的要求。,五、沖壓材料,2.鋼板分類 2.1按厚度分：厚板（4mm以上）、中板（3-4mm）、薄板（3mm以下） 汽車車身沖壓件主要以薄板為主。,五、沖壓材料,2.2按軋制狀態(tài)分：熱軋鋼板、冷軋鋼板 熱軋就是在高于合金再結(jié)晶溫度的溫度中使其軟化后用壓輪把材料壓成薄片或鋼坯的橫截面，使材料形變，但材料物理性質(zhì)并無(wú)變化。熱軋板韌性和表面平整性差,價(jià)格較低。熱軋加工較粗糙，軋不出很薄的鋼。 冷軋是對(duì)已經(jīng)過(guò)熱軋、除麻點(diǎn)除氧化工序的材料在低于合金再結(jié)晶溫度的溫度中用壓輪進(jìn)一步碾壓材料以讓材料有再結(jié)晶的過(guò)程。經(jīng)過(guò)反覆的冷壓再結(jié)晶退火冷壓（反覆23次）過(guò)

10、程，材料里的金屬發(fā)生分子級(jí)別的改變（再結(jié)晶），形成的合金物理性質(zhì)發(fā)生改變。故其表面質(zhì)量好、光潔度高、產(chǎn)品尺寸精度高，產(chǎn)品的性能和組織能滿足一些特殊的使用要求。,五、沖壓材料,冷軋鋼板主要包括：冷軋?zhí)妓劁摪?、冷軋低碳鋼板、沖壓用冷軋鋼板、高強(qiáng)度冷軋鋼板等。 3.1冷軋?zhí)妓劁摪?S為鋼Steel的縮寫，P為板Plate的縮寫，第三個(gè)字母C為Cold的縮寫，N表示需保證非時(shí)效性。,五、沖壓材料,3.2冷軋低碳鋼板,六、檢具,檢具是一種用來(lái)測(cè)量和評(píng)價(jià)零件尺寸質(zhì)量的專用檢驗(yàn)設(shè)備。 在汽車制造中，無(wú)論對(duì)于具有復(fù)雜空間幾何形狀的大型沖壓件、內(nèi)飾件、焊接分總成等，還是對(duì)于簡(jiǎn)單的小型沖壓件、內(nèi)飾件等，較多采用專用檢具作為主要檢測(cè)手段，用于控制工序間的產(chǎn)品質(zhì)量。 檢具檢測(cè)具有迅速、準(zhǔn)確、直觀、方便等