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汽车工业中锻压机械应用研究

【摘要】近年来，随着国家经济的迅猛发展，人民收入水平的

不断提高，汽车已经成为企业生产和人们生活中必不可少的生产及

交通工具。中国汽车工业也借此机遇保持着强劲的发展势头。而直

到上世纪末期，货运汽车一直是国内汽车工业的主导车型，那时的

轿车产业仍处在依靠国外进口或国内散件组装的尴尬境地。令国人

感到欣喜的是，经过近十年的努力和钻研，国内的轿车产业已经呈

现出一片崭新的局面，创造了已轿车车型为先导的汽车工业新格

局。本文通过对轿车用典型金属板材冲压件和典型锻件的分析，介

绍了锻压机械在汽车工业中的应用。

【关键词】汽车工业；金属板；锻件；锻压机械

1引言

汽车工业发展的重点从货运车型向轿车车型的战略转移，不仅

为老工业基地的振兴提供了动力源泉，而且也为国内装备制造行业

的发展和壮大带来了前所未有的前景和机遇。汽车工业是各行业中

与装备制造业关系最为密切的链条性产业，据不完全统计：在美国，

有60％以上的机床和工业机器人为汽车工业服务，因而美国在大批

量生产汽车而成为汽车界霸主的同时，也带动了诸如机床等装备制

造业的发展和壮大，使其成为了名副其实的装备制造王国。工业发

达国家的实践经验证明了汽车工业的发展可以带动和提升装备制

造业尤其是机床产业的进程及工艺水平，同样，机床制造业的技术

与工艺的提升也可反作用于汽车工业，使其得到繁荣发展。而作为

汽车制造过程中的主要成型设备，锻压机床更是与汽车工业的发展

密切相关。

2典型金属板材冲压件的工艺装备

冲压成型、组焊、喷涂及总装是轿车整车生产的四个主要的工

艺流程，根据相关的统计数据可以看到：轿车车型的2000多个零

部件中有将近50％左右构件的是金属板材冲压件，可见在汽车工业

的生产现场，冲压工艺机床占据着绝对的主导地位。在轿车成为时

代新宠的今天，其突兀多变的外形轮廓越来越受到人们的追捧，因

而导致了轿车换型的周期逐年缩短。车身造型及结构的变化是制造

企业在轿车换型过程中首要考虑的问题，而随之相对应的是金属板

材冲压件的变化。车体覆盖钣金、车身各处结构件及中小型冲压件

是汽车工业中常见的三类金属板材冲压件。

2.1车身属覆盖件的工艺装备

车身属覆盖件的工艺装备通常是由典型的机械压力机系统组成

的，而由多套压力机系统构建的生产线是车身覆盖构件工业化生产

的主体配置。随着工业自动化水平的不断提高，也促使冲压生产线

的工艺流程不断变换，这种变化不仅使冲压生产线的柔性化程度得

到了增强，而且也大大降低了工人的劳动强度，提高了工作效率。

当前，随着液压机、多工位压力机的广泛应用及柔性化技术的日趋

成熟，车身覆盖件冲压技术的发展进入了前所未有的快速发展阶

段。与汽车工业化初期相比，现代化的冲压生产线改变了以往单动

与双动压力机单纯组合的结构形式，采用基于驱动、传送以及检测

系统的多工位板料自动压力机，不仅使多工序同时加工成为可能，

而且大大改善了工序结构，提高了生产效率。此外，现代冲压生产

线柔性化技术的成熟也为轿车车身覆盖件工艺的发展奠定了坚实

的基础，而先进的数控化设备是实现柔性化技术的主要手段，其系

统集成的应用程序及模具数据库不仅能够实现大型覆盖件的“个性

化”生产，而且也使企业的订单化生产成为可能。

2.2钢板成型车轮的工艺装备

轿车车型的车轮按其结构形式可分为组合式及整体式车轮两

种，而按构成材质的不同又可分为钢板类车轮和铝合金类车轮。目

前，由于铝合金结构的整体式车轮具有诸多缺点，因而组合式钢板

成型车轮占有相当重要的位置在组合式钢板成型车轮主要由轮辋

和轮辐组成，轮辋与轮辐的生产工艺一直备受关注。现阶段，滚压

及旋压工艺是生产轮辋的两种主要工艺方法；而冲压成形和旋压成

形是生产轮辐的两种主要工艺方法。

3典型锻件的工艺装备

汽车工业是锻件生产企业最重要的用户，因为大约60％以上的

锻件为汽车工业应用。与机械工业相比，汽车工业更注重锻件的精

度、锻件细微结构和中空部位的成型以及最大程度的减轻重量。由

于锻件的高强度和高可靠性，轿车的重要零件一直采用锻件作毛

坯，典型锻件有发动机的曲轴、连杆，变速箱的齿轮、轴类零件，

操纵系统中的轮架、拉杆、转向节零件等。轿车典型锻件的锻造可

分两大类，即普通模锻和特种模锻。普通模锻采用小飞边、无飞边

工艺在锻锤和热模锻压力机上进行，特种模锻采用楔横轧工艺、摆

动辗压工艺和径向锻造工艺。

3.