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资源描述
冲压到底是怎么一回事?原材料、机床都有了下面就可以正式开工冲压了。第一步首先需要做的就是开卷工艺, 所谓开卷就是将送到工厂中的钢板卷还原成钢板,同时对钢材进行表面的清洗并进行初步的粗裁剪。钢材为什么要清洗?在钢板出厂前,往往会涂有防锈油,同时运输期间外界的污染物物也会附着在钢板上, 这些杂质的存在会导致车辆在喷涂和焊接上导致喷漆不均和焊点不牢, 因此在冲压钢板之前需要清洗掉它们。同时清洗钢板必须使用专用的洗涤溶剂,不可用酸性或者碱性溶剂, 因为酸性或碱性会给车用钢板造成损伤,影响车身的质量造成钢板腐蚀。粗剪后的钢板就像上图一样将按照生产计划投放到各条生产线上。 目前武汉一工厂的冲压分厂开卷工艺的生产频率可达60片/分钟,而粗剪的精度也可达到0.1mm,与一根头发丝的粗细相当开卷工艺完成后,下一个步骤就是正式进入冲压流水线了,而冲压流水线所要经历的就是比较重要的五个工艺:拉延、修边、冲孔、整形和翻边。汽车制造中的冲压工艺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一一、覆盖件冲模1. 拉延模拉延模是保证制成合格覆盖件最主要的装备。其作用是将平板状毛料经过拉延工序使之成型为立体空间工件。拉延模有正装和倒装两种型式。正装拉延模和凸模和压料圈在上,凹模在下,它使用双动压力机, 凸模安装在内滑块上, 压料圈安装在外滑块上,成型时外滑块首先下行,压料圈将毛料紧紧压在凹模面上,然后内滑块下行, 凸模将毛料引伸到凹模腔内,毛料在凸模、 凹模和压料圈的作用下进行大塑性变形。倒装拉延模的凸模和压料圈在下,凹模在上, 它使用单动压力机, 凸模直接装在下工作台上, 压料圈则使用压力机下面的顶出缸, 通过顶杆获得所需的压料力。 倒装型式拉延模只有在顶出压力能够满足压料需要的情况下方可采用。工艺补充:工艺补充是拉延件不可缺少的组成部分,是指为了顺利拉延成型出合格的制件,而在冲压件的基础上所添加的那部分材料,用以满足拉延、压料面和修边等工序的要求。 这部分材料仅仅是冲压成型需要而不是零件所需要的,故在拉延成型后的修边工序中需将工艺补充切除掉。大多数汽车车身覆盖件都需要添加工艺补充后才能设计成能拉延成型的冲压件,这是覆盖件冲压工艺设计的重要内容,也是与普通简单拉延件拉延工艺设计的主要不同点。工艺补充部分有两大类:外部工艺补充、内部工艺补充外部工艺补充 压料面压料面是指板料在凹模圆角以外的法兰部分,工件本体部分或工艺补充部分组成,其应是平面或曲率较小的曲面,不允许有大的起伏或拐点在拉延成型过程中, 压料面的材料被逐渐拉入凹模型腔内,转化为覆盖件形状。压料面与凸模形状保持一定几何关系,保证在拉延过程中板料处于张紧状态,并能平稳地包拢凸模,防止起皱破裂。拉延筋覆盖件拉延成型时, 在压料面上敷设拉延筋或拉延槛,对改变进料阻力,调整进料速度使之均匀和防止起皱具有明显的效果。敷设拉延筋的主要作用:(1)增加局部区域的进料阻力,使整个拉延件进料速度达到平衡状态。(2)加大拉延成型的内应力,提高覆盖件的刚性。(3)加大径向拉应力,减少切向压应力,延缓或防止起皱。拉延筋的断面形状为半圆形, 拉延槛的阻力更大, 它多用在深度浅的拉延件上。拉延变形过程拉延质量拉深过程中的主要缺陷是起皱和拉裂起皱是拉深时由于较大的切向压应力使板料失稳造成的,起皱是拉深工艺产生废品的主要原因之一,正常的拉深工艺中是不允许的。常采用压力圈压住周边凸缘部分材料来防止起皱。拉裂一般出现在直壁与底部的过渡圆角处。拉深时材料各部分厚度都发生变化,而且变化是不均匀的。 而直壁与底部过渡圆角部分材料在整个拉深中一直受到拉应力作用,造成此处变薄最大, 当拉应力超过材料的抗拉强度时,此处将被拉裂。穿、冲工艺孔结构一般在不能用拉延件侧壁形状和压料槛形状定位时才用工艺孔定位。工艺孔的位置是放在以后要修掉的废料上,一般是放置在压料面上,而压料面上的拉延毛坯在拉延时绝大多数是流动的,当然也有压料面毛坯基本上不流动的情况,但这是极少数。在拉延毛坯流动的压料面上穿或冲工艺孔必须在拉延以后,当凸模首先行程向上而压料圈停留不动从凸模退下拉延件的这一段时间中进行。工艺孔一般都是在第一根压料筋的中心线上,压料筋断开。穿或冲工艺孔的共同缺点是由于压料圈和凹模、凸模和压料圈的导向不准确致使穿或冲工艺孔的凸模和凹模不同心而啃刃口。穿工艺孔的优点是无废料,缺点是有方向性,而冲工艺孔的优点是无方向性,缺点是有废料。一般首先采用穿工艺孔但翻孔方向一定要适合在修边中的定位需要,用穿的工艺孔套定位销时工艺孔翻孔方向朝上,即拉延以后将拉延件翻转送到修边模中定位时工艺孔的翻孔方向朝上。工艺孔翻孔方向朝下则难以定位,这时应采用冲工艺孔的方法。2. 修边模修边模用于将拉延件的工艺补充部分和压料凸缘的多余料切除,为翻边和整形准备条件。 在小批量生产时, 可以用手工和其他简单装备代替。修边模修边往往兼冲孔。修边模的分类一般所称的修边模包括了修边冲孔模,冲孔合并在修边中对于修边模的结构影响不大,只是增加冲孔凸模、凹模和凸模固定座。根据修边镶块的运动方向,修边模可分成以下三类:1、修边镶块与压力机方向一致作垂直运动,这类修边模叫垂直修边模。在考虑拉延件的工序图时应首先注意到覆盖件的翻边展开的修边能尽量地采用垂直修边模。2、修边镶块作水平或倾斜运动的修边模称斜楔修边模。由于压力机的上下运动经斜楔传给装有修边镶块的滑块,因此结构较复杂,冲模工作部分的占有面积也较大。3、一些修边镶块作垂直方向运动,而另一些修边镶块作水平或倾斜方向运动的修边模称垂直斜楔修边模。这类冲模在修边模内结构复杂必须慎重处理废料的分块以及垂直方向运动和水平或倾斜方向运动的修边镶块的交接。采用垂直方向运动和水平或倾斜方向运动相结合的修边方案,在修边模的结构中就出现了垂直方向运动的凹模镶块和水平或倾斜方向运动的凹模镶块的交接问题。利用斜楔滑块的特点,使作水平或倾斜方向运动的修边凹模镶块先修边,垂直方向同时运动着凹模镶块后修边。水平或倾斜修边凹模镶块和垂直方向运动的修边凹模镶块应选在切向修边表面上,这样水平或倾斜方向运动的修边凹模镶块不仅修两侧的边,而且也修掉与两侧相边的一部分立边。水平或倾斜方向运动和垂直方向运动的修边凹模镶块之间必须保持一定的空隙,在空隙和水平或倾斜方向运动的修边凹模镶块的一段长度的切向修边表面上存在交接。该段略有接头毛刺,一般修边凹模镶块之间的交接距离取3-5 。水平或倾斜方向运动的修边凹模镶块先进入修边凸模镶块的进距取13 。然后垂直修边凹模进入凸模开始修边。此处的修边凹模进入凸模的距离比较短约为2mm 。3. 翻边模翻边模是将半成品工件的一部分材料相对另一部分材料发生翻转,根据翻边的冲压方向不同, 翻边模可分为垂直翻边模和水平翻边模两大类。水平翻边(含倾斜翻边)则需要斜楔结构完成翻边成型工作。番边模也是制成合格覆盖件的必要装备。翻边模的分类翻边模是覆盖件冲压的关键工序之一。覆盖件上的翻边除焊接和装配的要求以外,还增加覆盖件的刚性强度,使覆盖件边缘光滑、整齐和美观。由于覆盖件轮廓有装配要求,因此对覆盖件翻边模凸模轮廓要求准确,拉延件修边后的变形也应在翻边模中整回,这就需要在翻边前使形状压料板有足够的力量迫使翻边件的表面与翻边凸模贴合。覆盖件翻边表面上的翻边轮廓一般都是形状的,各部分翻边的变形因翻边轮廓形状而异,直线是弯曲变形,材料厚度不变化。圆弧和曲线的凸形翻边材料受压而变厚,如该处凸模与凹模音质间隙大,就产生波纹,间隙过小则又会拉断。圆弧和曲线的凹形翻边部分材料受拉而变薄,超过伸长率就产生裂口,消除裂口的办法只能降低垂直翻边的高度或水平、倾斜翻边的宽度。根据翻边模的特点和复杂程序,翻边模可分成六类。1、翻边凸模式或翻边凹模作垂直方向运动的翻边模称垂直翻边模。这类冲模结构简单,制件翻边后包在凸模上,退料时要推翻边的边,但必须同时推,否则会造成退料后的制件变形。2、翻边凹模单面向内作水平或倾斜方向运动的翻边模称斜楔翻边模。翻边后制件能够取出,因此翻边凸模是一整体。3翻边凹模对称两面向内作水平或倾斜方向运动的翻边模称斜楔两面开发翻边模。翻边以后翻边件包在翻边凸模上,无法取出,因此必须将翻边凸模做成活动的,扩张成翻边形状,这类冲模的结构比较复杂。4、翻边凹模三面或封闭向内作水平或倾斜方向运动的翻边模称斜楔圆周开花翻边模。翻边以后制件包在凸模上,无法取出,必须将翻边凸模做成活动的,扩张成翻边形状,转角处的一块翻边凸模是 *相邻的开花凸模的斜面挤出,这类冲模结构复杂。5、翻边凹模对称两面向外做水平或倾斜方向运动的翻边模称斜楔两面向外翻边模。翻边以后制件能够取出。6、覆盖件窗口的封闭向外翻边的翻边模称内外全开花翻边模。翻边以后制件包在翻边凸模上无法取出,必须将翻边凸模做成活动的,缩小成翻边形状,而翻边凹模是扩张向外翻边的,角部的一块翻边凹模是*相邻的开花凹模的斜面挤出,这类冲模结构很复杂。汽车覆盖件 (以下简称覆盖件) 是指构成汽车车身或驾驶室、覆盖发动机和底盘的薄金属板料制成的异形体表面和内部零件。轿车的车前板和车身、载重车的车前板和驾驶室等都是由覆盖件和一般冲压件构成的。覆盖件组装后构成了车身或驾驶室的全部外部和内部形状,它既是外观装饰性的零件, 又是封闭薄壳状的受力零件。 覆盖件的制造是汽车车身制造的关键环节。一、覆盖件的分类按功能和部位分类, 可分为外部覆盖件、 内部覆盖件和骨架类覆盖件三类。外部覆盖件和骨架类覆盖件的外观质量有特殊要求,内部覆盖件的形状往往更复杂。按工艺特征分类如下:(1)对称于一个平面的覆盖件。诸如发动机罩、前围板、后围板、散热器罩和水箱罩等。这类覆盖件又可分为深度浅呈凹形弯曲形状的、深度均匀形状比较复杂的、 深度相差大形状复杂的和深度深的几种。(2)不对称的覆盖件。诸如车门的内、外板,翼子板,侧围板等。这类覆盖件又可分为深度浅度比较平坦的、深度均匀形状较复杂的和深度深的几种。(3)可以成双冲压的覆盖件。所谓成双冲压既指左右件组成一个便于成型的封闭件,也指切开后变成两件的半封闭型的覆盖件。(4)具有凸缘平面的覆盖件。如车门内板,其凸缘面可直接选作压料面。(5)压弯成型的覆盖件。以上各类覆盖件的工艺方案各有不同,模具设计结构亦有很大差别。二、覆盖件的特点和要求同一般冲压件相比, 覆盖件具有材料薄、 形状复杂、 结构尺寸大和表面质量要求高等特点。 覆盖件的工艺设计、 冲模结构设计和冲模制造工艺都具有特殊性。 因此,在实践中常把覆盖件从一般冲压件中分离出来,作为一各特殊的类别加以研究和分析。覆盖件的特点决定了它的特殊要求。1. 表面质量覆盖件表面上任何微小的缺陷都会在涂漆后引起光线的漫反射而损坏外形的美观,因此覆盖件表面不允许有波纹、皱折、凹痕、擦伤、边缘拉痕和其他破坏表面美感的缺陷。覆盖件上的装饰棱线和筋条要求清晰、平滑、左右对称和过渡均匀, 覆盖件之间的棱线衔接应吻合流畅,不允许参差不齐。总之覆盖件不仅要满足结构上的功能要求,更要满足表面装饰的美观要求。2. 尺寸形状覆盖件的形状多为空间立体曲面, 其形状很难在覆盖件图上完整准确地表达出来,因此覆盖件的尺寸形状常常借助主模型来描述。主模型是覆盖件的主要制造依据, 覆盖件图上标注出来的尺寸形状,其中包括立体曲面形状、 各种孔的位置尺寸、 形状过渡尺寸等, 都应和主模型一致,图面上无法标注的尺寸要依赖主模型量取,从这个意义上看,主模型是覆盖件图必要
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