汽車(chē)被稱(chēng)為“改變世界的機(jī)器”。由于汽車(chē)工業(yè)具有很強(qiáng)的產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度风钻,因而被視為一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要標(biāo)志活喊。本篇利用四個(gè)章節(jié)和大家探討汽車(chē)的四大工藝。沖壓工藝作為四大工藝的重中之重捐友,也是四大工藝之首晋粱。
一、概念
1埋吊、沖壓概念
沖壓是靠壓力機(jī)和模具對(duì)板材馁惨、帶材、管材和型材等施加外力愈苛,使之產(chǎn)生塑性變形或分離业弊,從而獲得所需形狀和尺寸的工件(沖壓件)的成形加工方法。沖壓和鍛造同屬塑性加工(或稱(chēng)壓力加工)景顷,合稱(chēng)鍛壓誓籽。沖壓的坯料主要是熱軋和冷軋的鋼板和鋼帶。全世界的鋼材中强男,有60~70%是板材洪业,其中大部分經(jīng)過(guò)沖壓制成成品。
汽車(chē)的車(chē)身眨仪、底盤(pán)峭桅、油箱、散熱器片柑爸,鍋爐的汽包吵护,容器的殼體,電機(jī)表鳍、電器的鐵芯硅鋼片等都是沖壓加工的馅而。儀器儀表、家用電器、自行車(chē)瓮恭、辦公機(jī)械雄坪、生活器皿等產(chǎn)品中,也有大量沖壓件屯蹦。
2维哈、沖壓工藝特點(diǎn)
A、沖壓是一種高生產(chǎn)效率登澜、低材料消耗的加工方法阔挠。沖壓工藝適用于較大批量零件制品的生產(chǎn),便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動(dòng)化脑蠕,有較高的生產(chǎn)效率购撼,同時(shí),沖壓生產(chǎn)不僅能努力做到少?gòu)U料和無(wú)廢料生產(chǎn)稻沮,而且即使在某些情況下有邊角余料炬费,也可以充分利用。
B讯匈、操作工藝方便,不需要操作者有較高水平的技藝将窗。
C策坏、沖壓出的零件一般不需要再進(jìn)行機(jī)械加工,具有較高的尺寸精度泻畏。
D烈肉、沖壓件有較好的互換性。沖壓加工穩(wěn)定性較好委丈,同一批沖壓件.可相互交換使用甩高,不影響裝配和產(chǎn)品性能。
E什偷、由于沖壓件用板材作材料霸督,它的表面質(zhì)量較好,為后續(xù)表面處理工序(如電鍍衅疙、噴漆)提供了方便條件莲趣。
F、沖壓加工能獲得強(qiáng)度高饱溢、剛度大而重量輕的零件喧伞。
G、用模具批量生產(chǎn)的沖壓件成本低廉绩郎。
H潘鲫、沖壓能制造出其它金屬加工方法難加工出的形狀復(fù)雜的零件。
3肋杖、沖壓工序簡(jiǎn)介
機(jī)械轉(zhuǎn)向系以駕駛員的體力作為轉(zhuǎn)向動(dòng)力來(lái)源溉仑,其中所有力學(xué)傳遞結(jié)構(gòu)都是機(jī)械的挖函。機(jī)械轉(zhuǎn)向系由轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)三大部分組成彼念。
A挪圾、分離工序
板料在外力作用下沿一定的輪廓線(xiàn)分離而獲得一定形狀、尺寸和切斷面質(zhì)量的成品和半成品逐沙。分離條件:變形材料內(nèi)部的應(yīng)力超過(guò)強(qiáng)度極限σb哲思。
a. 落料
用沖模沿封閉曲線(xiàn)沖切,沖下部分是零件蔓酣。用于制造各種形狀的平板零件柴羞。
b. 沖孔
用沖模沿封閉曲線(xiàn)沖切,沖下部分是廢料载甸。有正沖孔稳嘁、側(cè)沖孔、吊沖孔等幾種形式齐犀。
c. 修邊
將成形零件的邊緣修切整齊或切成一定形狀托习。
d. 分離
用沖模沿不封閉曲線(xiàn)沖切產(chǎn)生分離。
左右件一起成形時(shí)滥捣,分離工序用得較多虏淋。
B、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沦昆。
成形條件:屈服強(qiáng)度σS<材料內(nèi)部應(yīng)力<強(qiáng)度極限σb尸查。
a. 拉延
把板料毛坯成形制成各種開(kāi)口空心零件。
b. 翻邊
把板料或半成品的邊緣沿一定的曲線(xiàn)按一定的曲率成形成豎立的邊緣愿凶。
c. 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竖伯。
d. 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。
e. 彎曲
把板料沿直線(xiàn)彎成各種形狀因宇,可以加工形狀極為復(fù)雜的零件七婴。
4、沖壓工藝流程圖
二:沖壓模具
模具在日本被譽(yù)為“進(jìn)入富裕社會(huì)的原動(dòng)力”察滑、在德國(guó)被稱(chēng)為“金屬加工業(yè)中的帝王”本姥。模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)水平的高低,是衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志之一杭棵。
A婚惫、模具分類(lèi)
按工作原理可以分為:
B、模具基本結(jié)構(gòu)
沖模通常由上魂爪、下模(凸先舷、凹模)兩部分構(gòu)成
組成:1 工作部分、2 導(dǎo)向、3 定位蒋川、4 限位牲芋、5 彈性元件、6 起吊和翻轉(zhuǎn)
三:沖壓設(shè)備
1.壓力機(jī)
A倡挚、按床身結(jié)構(gòu)情庐,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型蒸拦,剛性較差辙资,一般用于小型壓機(jī);
閉式壓機(jī)前后二面敞開(kāi)蜘把,床身封閉癌雷,剛性較好,一般用于大中型壓機(jī)衅滞。
B魄仙、按驅(qū)動(dòng)滑塊力的種類(lèi),壓力機(jī)可分為:機(jī)械壓力機(jī)和液壓機(jī)
2.開(kāi)卷線(xiàn)
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(xiàn)邊緣抓惫。
傳動(dòng)形式為機(jī)械和液壓式兩種水惑。
四: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径楼,而且還有不銹鋼再拴、鋁及鋁合金、銅及銅合金等赔癌。
鋼板是目前汽車(chē)沖壓中使用最多最廣的原材料,目前隨著車(chē)身輕量化要求澜沟,高強(qiáng)度鋼板灾票、夾層鋼板等新型材料在汽車(chē)車(chē)身上使用日趨增多。
1.鋼板性能要求
A茫虽、具有良好的機(jī)械性能及較大的變形能力刊苍。
金屬材料的機(jī)械性能是指抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度濒析、延伸率正什、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值号杏;
高的延伸率δ婴氮;
低的屈強(qiáng)比(σs/σb);
低的時(shí)效指數(shù)盾致。
B主经、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仇钞。其中車(chē)身內(nèi)板允許存在不影響成型性及涂漆附著力的缺陷嗡窑,如小氣泡、小劃痕毯甘、小輥印夭蹦、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沙书,即不能影響涂漆后的外觀(guān)質(zhì)量或電鍍后的外觀(guān)質(zhì)量耳恭,另一面應(yīng)達(dá)到FB(O3)的要求。
2.鋼板分類(lèi)
A烧已、按厚度分:厚板(4mm以上)榨凭、中板(3-4mm)、薄板(3mm以下)汽車(chē)車(chē)身沖壓件主要以薄板為主
B烘牌、按軋制狀態(tài)分:熱軋鋼板郑迅、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,使材料形變撮点,但材料物理性質(zhì)并無(wú)變化令聂。熱軋板韌性和表面平整性差,價(jià)格較低。熱軋加工較粗糙固棚,軋不出很薄的鋼统翩。
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)程此洲。經(jīng)過(guò)反覆的冷壓—再結(jié)晶—退火—冷壓(反覆2~3次)過(guò)程厂汗,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)生改變呜师。故其表面質(zhì)量好娶桦、光潔度高、產(chǎn)品尺寸精度高汁汗,產(chǎn)品的性能和組織能滿(mǎn)足一些特殊的使用要求衷畦。
冷軋鋼板主要包括:冷軋?zhí)妓劁摪濉⒗滠埖吞间摪逯啤_壓用冷軋鋼板祈争、高強(qiáng)度冷軋鋼板等。
冷軋?zhí)妓劁摪?/p>
S為鋼Steel的縮寫(xiě)角寸,P為板Plate的縮寫(xiě)菩混,第三個(gè)字母C為Cold的縮寫(xiě),N表示需保證非時(shí)效性叁席。
冷軋低碳鋼板
五: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(zhuān)用檢驗(yàn)設(shè)備波烘。
在汽車(chē)制造中在摔,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)飾件亥矿、焊接分總成等唤吐,還是對(duì)于簡(jiǎn)單的小型沖壓件、內(nèi)飾件等锨飞,較多采用專(zhuān)用檢具作為主要檢測(cè)手段诫幼,用于控制工序間的產(chǎn)品質(zhì)量。
檢具檢測(cè)具有迅速徘敦、準(zhǔn)確翅殃、直觀(guān)、方便等優(yōu)點(diǎn)虾钾,尤其適合大批量生產(chǎn)的需要臊娩。
檢具常由三部分組成:
①骨架和底座部分;
②型體部分框全;
③功能件(功能件包括: 快速夾頭,定位銷(xiāo)干签,檢測(cè)銷(xiāo), 移動(dòng)式間隙滑塊,測(cè)量表容劳,型面卡板等) 喘沿。
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