现代车身制造.PPTVIP

5 车身冲压成型技术 5.1 概述 冲压是塑性加工的基本方法之—，它主要用于加工板料材。冲压加工时，板料在模具的作用下，其内部产生使之变形的内力，当内力达到一定数值的变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的零件。 （1）冲压加工的特点 冲压与铸、锻造、切削加工等其它加工方法比较，具有下列优点： 1)应用范围广 可冲压金属材料，亦可冲压非金属材料；可加工小型零件，亦可加工大型零件；可获得简单形状零件，亦可获得其它加工办法难以加工的复杂曲面零件。 2)生产率高 冲压大型零件，一台冲压设备的生产率可达每分钟几件，小件的高速冲压则可达每分钟上千件． 3)质量稳定 冲压件的尺寸精度是靠模具保证的，所以质量稳定。一般不需再经机械加工，就可满足装配和使用要求． 4)节能 冲压时，不需要加热，也不像切削加工在把金属切成大量碎屑时，消耗很大的能量。 5)材料利用率高 冲压加工可做到少废料甚至无废料生产，可以充分利用边角余料。 6)制件表面质量好 冲压过程中材料表面不受破坏，因此制件表面质量好。 7)易于实现机械化或自动化 冲压操作简单，又是冷态加工，有利于实现机械化或自动化。 由于冲压加工具有上述优点，所以在车身制造中占有非常突出的地位。车身的绝大多数零件都是用冲压方法制造的。特别是大型车身覆盖件，由于其形状复杂，尺寸大，表面质量要求高，采用冲压工艺来制造是其它任何加工方法都无法比拟的。 缺点：冲压模具制造技术要求高、制造周期较长、成本高，因而冲压加工在单件和小批量生产中的应用受到—定的限制。 （2）冲压工序的基本分类 由于冲压零件的形状、尺寸、精度要求、生产批量、材料性能等不同，各生产厂家的生产条件各异，因此在生产中采用的冲压方法是多种多样的。根据材料的变形特点及现行的习惯，冲压的基本工序可分为分离工序和成形工序两大类。 分离工序是使冲压件与板料沿要求的轮廓线相互分离，同时使冲压件分离断面的质量满足一定的要求。成型工序是使冲压毛坯在不发生破坏的条件下产生塑性变形，以得到要求的制件形状和尺寸精度。车身冲压中常见的一些冲压加工方法及特点见表。 分离工序： 1)冲裁 2)剪切 3)修边 4)剖切 成型工序： 1）拉延 2）弯曲 3）翻边 4）缩口 5）涨形 5.2 车身冲压用材料 （1）材料的质量和冲压性能 要求汽车车身覆盖件材料既要在使用上保证有足够的强度和刚性，又要在生产工艺上必须满足冲压工艺的要求。 为了提高覆盖件的工艺性，—方面应提高冲压件的结构工艺性来改善冲压过程的变形条件，以降低对材料的质量要求；另一方面应选择具有适当冲压性能的材料，以适应冲压过程的变形要求，保证制件质量． 材料的冲压性能：指材料对各种冲压加工方法的适应能力。冲压性能好的材料是便于加工、容易得到高质量的冲压件，生产率高，模具消耗低等。 影响板料冲压性能的能量指标主要是机械性能，此外还有化学成分、金相组织、表面质量和尺寸精度等。 1）机械性能指标及其对冲压性能的影响 ① 延伸率δ和均匀延伸率δu 延伸率δ是材料试样在拉伸试验中被拉断时的长度l与原长度l0的差与原长度的比值，即 δ＝(l-l0)/l0×100％ 延伸率是—个衡量材料塑性的指标． 均匀延伸率δu是试样在拉伸试验中受到的拉应力达到强度极限σb(试样开始出现局部的颈缩）的延伸率。 一般情况下，冲压成形都是在板料的均匀变形范围内进行，即板料的拉应力大于或等于屈服极限而小于或等于强度极限，因此，δu对于冲压性能有更直接的意义。 δu表示了板料产生均匀塑性变形的能力，可用来间接地表示伸长类变形的极限变形程度．δu越高，板料的冲压变形能力就越强。 复杂曲面的车身覆盖拉延件要求材料具有较高的均匀延延伸率。 ② 屈强比 屈强比是材料的屈服极限σs与强度极限σb的比值。较小的屈强比对几乎所有的冲压成形都是有利的。 屈强比较小，说明材料的σs较小或σb较大。σs较小时，材料塑性变形所需要的应力小，能充分变形，弯曲件回弹变形小，拉延件起皱的趋势小，σb较大时，冲压件不易破裂，有利于提高极限变形程度． ③ 硬化指数n 常用金属材料在常温下的塑性变形过程中要出现硬化效应，使材料机械性能的强度指标增加，塑性指标(延伸率δ和