汽车车身制造工艺学第二次作业.pdf

汽车车身制造工艺学第二次作业 汽车车身制造技术第二次作业 1 、加工下图所示制件，工艺为先冲孔后弯曲，材料 35 号钢， b  500MPa ，板厚 3mm ，大批量生产，请完成相关工艺设计： （1）计算冲孔所需的冲裁力；（2 ）确定冲孔模具压力中心；（3 ） 计算弯曲件毛坯尺寸，即中性层长度；（4 ）采用校正弯曲工艺，单 位校正力 70MPa，计算制件的弯曲校正力。 2 、弯曲工艺的主要质量缺陷及其成因分析 质量缺陷 成因分析 当弯曲结束，外力去除后，塑性变形留存下来，而弹性变形则完全消失。弯曲变 回弹现象 形区外侧因弹性恢复而缩短，内侧因弹性恢复而伸长，产生了弯曲件的弯曲角度 和弯曲半径与模具相应尺寸不一致的现象。 第 1 页第 1 页 汽车车身制造工艺学第二次作业 薄板弯曲时，弯曲变形区的外层纤维受到最大拉伸变形，随着相对弯曲半径r/t 的 弯裂 减小，弯曲变形程度逐渐增大，外层纤维的最大拉伸变形也不断增大。当r/t 减小 到使外层纤维的拉伸变形超过材料的允许变形程度时，即出现拉裂现象。 板料在弯曲过程中沿凹模圆角滑移时，会受到凹模圆角处摩擦阻力的作用。当板 偏移 料各边所受的摩擦阻力不等时，有可能使毛坯在弯曲过程中沿工件长度方向产生 移动，使工件两直边的高度不符合图样的要求，即产生了偏移。 3、控制弯曲回弹的主要措施 1.材料选择 应尽可能选用弹性模数大的，屈服极限小，机械性比较稳定的材料 2.改进弯曲件的结构设计 设计弯曲件时改进一些结构，加强弯曲件的刚度以减小回弹 3. 从工艺上采取措施 (1)采用热处理工艺 对一些硬材料和已经冷作硬化的材料，弯曲前先进行退火处理，降低其硬度以减少弯曲 时的回弹，待弯曲后再淬硬。在条件允许的情况下，甚至可使用加热弯曲 (2)增加校正工序 运用校正弯曲工序，对弯曲件施加较大的校正压力，可以改变其变形区的应力应变状态 ，以减少回弹量 (3)采用拉弯工艺 对于相对弯曲半径很大的弯曲件，由于变形区大部分处于弹性变形状态，弯曲回弹量很 大。这时可以采用拉弯工艺 4.从模具结构采取措施 (1) 补偿法 利用弯曲件不同部位回弹方向相反的特点，按预先估算或试验所得的回弹量，修正凸 模和凹模工作部分的尺寸和几何形状，以相反方向的回弹来补偿工件的回弹量 (2)校正法 可以改变凸模结构，使校正力集中在弯曲变形区，加大变形区应力应变状态的改变程 度（迫使材料内外侧同为切向压应力、切向拉应变 ） (3) 纵向加压法 在弯曲过程完成后，利用模具的突肩在弯曲件的端部纵向加压，使弯曲变形区横断面 上都受到压应力，卸载时工件内外侧的回弹趋势相反，使回弹大为降低；利用这种方法可获 得较精确的弯边尺寸，但对毛坯精度要求较高 4 、制件如右图所示，为无凸台直壁圆筒件的中线尺寸图，厚度 t=1mm ，材料为 10 号钢，b  360MPa 。取修边余量h  6mm ， 采用压边圈拉深工艺。请完成相关工艺内容： （1）计算毛坯直径 D ； （2 ）确定拉深次数 n 和相应拉深系数mi ；（3 ）计算各次拉深制件的 第 2 页第 2 页 汽车车身制造工艺学第二次作业 直 径 d 及 相 应 的 r 和 h （提 示： R  0.8 (d  d )t ，取 i i i di i1 i