摘要:一辆汽车包含了大大小小的无数零件,这些无数的汽车零件是怎么被创造出来的呢,本文简要阐述汽车冲压工艺特点及工艺流程。
关键词:汽车;制造;冲压
汽车制造的四大工艺包括冲压、焊装、涂装、装配。本文主要谈谈汽车的汽车冲压工艺技术。
一、汽车冲压工艺
冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力,使之产生塑性变形或分离,从而获得所需形状和尺寸的工件(冲压件)的成形加工方法。说到冲压,就先说说其主要用到的设备冲压机和模具还有一些其他的运输设备。在冲压车间中这两个设备最值钱,现在要投资一条冲压生产线至少上亿了。冲压机是通过电动机驱动飞轮,并通过离合器,传动齿轮带
动曲柄连杆机构使滑块上下运动,带动拉伸模具对钢板成型。冲压机械压力机是汽车制造四大工艺中冲压工艺最主要、最常用的设备之一。它主要是依靠压力机的压下能量作功于模具中的钢板,使之成形,变成汽车车身的壳体。
二、汽车冲压模具
在现代工业生产中,模具是生产各种工业产品的重要工艺装备,它以其特定的形状通过一定的方式使原材料成型。汽车工业,在各种类型的汽车中,平均一个车型需要冲压模具2000套左右,其中大中型覆盖件模具近300套。模具已成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方向之一。现代工业产品的品种发展和生产效益的提高,在很大程度上取决于模具的发展和技术水平。
目前,模具已成为衡量一个国家制造水平的重要标志之一。将模具结构草图作为有力基础,绘制总装配图。装配图中,零件之间关系应清晰明了,相关剖面图、投影图等应得到呈现,画出工件图,注明相关要求,填写零件明细。模具工作零件在制作环节有一定的标准,在计算、定位、压料、紧固等方面都应依规范行事。若壁厚冲头较小且长、凹模偏薄,应强化校核,确定凹模的尺寸、结构,进行设计,依照周界模架的选用,以确保模具的闭合高度
、大小、压力适应于相关设备,并画出模具结构的相关草图。为满足自动化冲压生产线的需要,国内知名压力机生产企业进行了高性能单机连线压力机的研制生产。先后研制了具有大吨位、大行程、大台面,以及大吨位气垫、机械手自动上下料系统、全自动换模系统和功能完善的触摸屏监控系统,生产速度快、精度高的冲压设备。
结合冲压力需求、模具闭合高度及结构、零件特质、冲压工序特质,以现有设备的考虑为基础,将设备的选择与模具设计工作建立关系,确定设备所需数量,选择设备类型。若設备不大,冲压力的计算结果偏小,但是模具尺寸较大,则可选择偏大的设备,是模具的尺寸及结构适应于设备的闭合高度及漏料孔大小。对模具的设计则需注意三个方面:一是要使冲模平衡,则需使模柄轴线发挥作用,将冲模压力中心重合于压力机滑块中心线,防止非常规磨损;二是对拉深模具,需计算拉深功,校核电机功率;三是在弯曲以及拉深工序中,工程偏大,为了使取出工件以及防止毛坯更便捷,需校核压力机行程,保证行程在特定范围。
三、冲压车间作业流程
汽车制造中有60%-70%的金属零部件需经塑性加工成形,冲压加工是完成金属塑性成形的一种重要手段,它是最基本、最传统、最重要的金属加工方法之一。车身上的各种覆盖
件、车内支撑件、结构加强件,还有大量的汽车零部件,如发动机的排气弯管及消声器、空心凸轮轴、油底壳、发动机支架、框架结构件、横纵梁等等,都是经冲压成形技术。正向精密、多功能、高效节能、安全清洁的生产方向发展,冲压工件的制造工艺水平及质量,在较大程度上对汽车制造质量和成本有直接的影响。
冲压加工是借助于常规或专用冲压设备的动力,使板料在模具里直接受到变形力并进行变形,从而获得一定形状,尺寸和性能的产品零件的生产技术。板料,模具和设备是冲压加工的三要素。冲压所使用的模具称为冲压模具,简称冲模。冲模是将材料(金属或非金属)批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要,没有符合要求的冲模,批量冲压生产就难以进行;没有先进的冲模,先进的冲压工艺就无法实现。
冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素,只有它们相互结合才能得出冲压件。首先将采购来的钢板送到冲压生产线通过清洗机清洗,接着由机械臂进行搬运到下一站也就是冲压的第一站进行成型,然后送到下一站进行剪边,紧接着冲孔,再折边,前面这些作业都是自动化完成的,最后收料是由人工来做,因为要对冲压钣金件进行质检和装载。冲压件工艺过程主要包括四个过程:
1.基本冲压工序。翻边、落料、剪裁、冲孔等工序在冲压工序中较为普遍。每道工序均存在各自的特性,差异具有显著性。对于平板件中的型孔而言,主要工序有剪切、落料、冲孔,而开口筒形件应包括拉深工序。对特定零件,则需进行相关计算,并分析,以将工序性质确定。如油封外夹圈以及内夹圈冲压件,两者在外径以及直边高度方面具有差异性,计算并分析后,外夹圈冲压工序为翻边、拉深、落料、冲孔,内夹圈则除去拉深工序即可。
汽车生产工艺流程 2.确定冲压次数。冲压次数主要指对同一工序的重复次数。如拉深工序,则可通过对材料的形状、特质等进行计算,将拉深次数确定下来;翻边工序,则可通过计算材料的变形程度、尺寸等以确定工序次数。为适当减少工序次数,发挥材料塑性特征,应在结合工序质量的基础上将工序顺序进行更为合理的安排。
3.工序组合。冲压件的制造可以衍生出多道工序,因此在设定工艺方案时,应注重工序的组合,可单个工序也可多道组合。冲压件在精度、尺寸、生产批量等方面的因素,关系到模具的选择。若生产具有大批量性质,则应将冲压工序组合实施,选择复合模或连续模冲压;而小批量生产则应选简便工序模。若冲压件出现尺寸过小,采用单工序会降低生产率,且不具方便性,所以应选择复合模或连续模的冲压。
4.各工序工艺方案的设计。冲压工序方面工艺方案的设计应以总体零件工艺方案为基础,确定特定工序的加工方式,工艺参数在工序中的确定,在冲压工序中,以其成形极限作为主要根据,对必要的工艺进行计算,如弯曲件的半径、翻边的高度等;确定毛坯形状、大小以及合适的下料方式,计算材料的利用率,确定工序成形力,将工序需消耗的时间、材料等确定在一定范围内,通过相关计算,绘出各道工序的工件图。
参考文献:
【1】陈晓刚.模具冲压工艺在汽车模具中的应用分析-《科技经济导刊》2016.
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