汽车车架的冲压工艺

CheryautomobileCo.,Ltd.12019/8/14发展趋势材料知识模具知识质量知识工艺知识讲解模块目录CheryautomobileCo.,Ltd.22019/8/14讲解模块CheryautomobileCo.,Ltd.32019/8/14一、工艺知识----冲压工艺流程冲压工艺流程冷冲压是指在常温下，利用安装在压力机上的冲模对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需要零件的一种压力加工方法。冷冲压的定义原材料（板料和卷料）入库→开卷线→大件清洗涂油、小件开卷剪切→冲压生产线→安装模具、调试首件合格→投入批量生产→合格件防锈→入库冷冲压的基本分类冷冲压概括起来分两大类：分离工序和成形工序CheryautomobileCo.,Ltd.42019/8/14一、工艺知识----冷冲压的特点冲压加工方法的特点1)冲次快，效率高，特别是大量生产其效率尤其显著；2)冲压加工能获得较为复杂的几何形状和尺寸；3)材料利用率高，是一种无切削加工，只有少量的切边废料；4)操作简便，省时省力，容易掌握；CheryautomobileCo.,Ltd.52019/8/14一、工艺知识----冷冲压分类1、分离工序：是指坯料在冲压力作用下，变形部分的应力达到强度极限σb以后，使坯料发生断裂而产生分离。分离工序主要落料、冲孔、切断、修边等。CheryautomobileCo.,Ltd.62019/8/14一、工艺知识----冷冲压分类2、成形工序：是指坯料在冲压力作用下，变形部分的应力达到屈服极限σs，但未达到强度极限σb，使坯料产生塑性变形，成为具有一定形状、尺寸与精度制件的加工工序。成形工序主要有拉延、翻边、整形、翻孔、弯曲等。CheryautomobileCo.,Ltd.72019/8/14一、工艺知识----拉延工艺2.1拉延：利用模具使平面毛坯变成为开口的空心零件的冲压工艺方法。CheryautomobileCo.,Ltd.82019/8/14一、工艺知识----拉延工艺拉延分双动拉延(A)和单动拉延(B、C）CheryautomobileCo.,Ltd.92019/8/14一、工艺知识----各工序代号及名称各工序代号及名称与冲压相关的英文CheryautomobileCo.,Ltd.102019/8/14一、工艺知识----冲压工艺编制以某车型翼子板为例规划生产线信息输入分析２、平面孔数、位置１、负角检查形状、深度3、纵壁孔数、位置4、修边条件检查CheryautomobileCo.,Ltd.112019/8/14一、工艺知识----冲压工艺编制侧冲孔直冲孔整形≒45确认孔与孔的加工方式是否有干涉，如干涉就要分序翻边侧冲孔如果轮罩处有向内的翻边需要研讨5工序模具结构是否能实现CheryautomobileCo.,Ltd.122019/8/14一、工艺知识----冲压工艺编制1、Blank翼子板的最终工法2、Draw(S/A)3、TrimCamTrimSep4、FlangeRestrikeCamForm5、PICamPICamFormCheryautomobileCo.,Ltd.132019/8/14一、工艺知识----DL图DL图----DieLayout图又称工法图DL图决定如下内容2、模具的结构复杂程度及合理性1、冲压件质量能否保证3、模具系数即冲压件的工序数4、冲压车间的物流规划5、冲压生产线的负荷6、材料利用率指标CheryautomobileCo.,Ltd.142019/8/14一、工艺知识----DL图DL图包括的内容•1、冲压工艺流程图1、冲压件的工序数。3、每工序的上料方向及冲压方向。4、冲压件的工艺路线及毛坯尺寸。2、每工序的完成的内容。CheryautomobileCo.,Ltd.152019/8/14一、工艺知识----DL图2、制件主左俯视图及断面细节分析1、各工序间冲压方向的旋转角度。2、复杂部位的成形细节。3、侧冲侧修的斜楔角度。3、冲压废料流向图清楚表示两次或多次修边废料的流向问题CheryautomobileCo.,Ltd.162019/8/14一、工艺知识----DL图4、C/H孔、C/P点坐标表及各工序工作内容表示线CheryautomobileCo.,Ltd.172019/8/14一、工艺知识----冲压工艺编制工艺编制的简单原则1、在保证满足要求的前提下，能采用成形工艺不采用拉延工艺，能采用开口拉延的制件不用闭式拉延；采用浅拉延工艺能满足要求不采用深拉延工艺。从成本的角度考虑2、冲压工艺编制要考虑车型的规划纲领。从材料利用率的角度考虑3、冲压工艺编制要考虑生产线的要求。从生产的角度考虑CheryautomobileCo.,Ltd.182019/8/14工艺编制的简单原则----加落料工序一、工艺知识----冲压工艺编制A、同一零件的不同部位宽度差别超过30%左右时考虑加落料模，否则成型困难。B、提高材料利用率。C、成型前的板料相对于成型后的零件有大面积未参与成型。CheryautomobileCo.,Ltd.192019/8/14一、工艺知识----模具尺寸的预估①拉延模CheryautomobileCo.,Ltd.202019/8/14②修边冲孔翻边整形一、工艺知识----模具尺寸的预估备注：模具高度根据工艺路线的压机参数确定，修边冲孔类模具同时考虑废料的排出需要。CheryautomobileCo.,Ltd.212019/8/14一、工艺知识----模具重量的预估模具重量＝L・W・H・比重・K备注：L/W/H单位要统一且为国际制单位模具重量是模具发包估算价格的重要依据。CheryautomobileCo.,Ltd.222019/8/14二、质量知识---缺陷及产生原因冲压常见缺陷及产生原因1、落料冲孔（修边）缺陷：毛刺过大、变形、表面划伤、尺寸不符、少孔等。(1)毛刺过大→凸凹模间隙过大或过小,刃口磨损,导向精度差,凸凹模位置不同心等(2)变形→孔距太小,压料板与凹模型面配合不好,间隙过大等；(3)表面划伤→操作时有拖、拉等现象；板料在剪切过程中划伤等；(4)尺寸不符→上料不到位,定位装置损坏或松动，位置窜动等；(5)少孔→冲头折断,冲头长度不够等；CheryautomobileCo.,Ltd.232019/8/14二、质量知识---缺陷及产生原因冲压常见缺陷及产生原因2、拉延缺陷：拉裂、起皱、表面拉伤、波浪、鼓包、凹坑、麻点等。(1)拉裂→凸凹模R角半径过小，压边力过大，材料成形性能差或材料尺寸偏大，凸凹模间隙小，润滑不当，定位不准，凸凹模R角或拉延筋不顺、拉毛等。(2)起皱→凸凹模R角半径过大，压边力过小，材料尺寸偏小；凸凹模间隙太大；润滑过甚；定位不准；拉延筋布置不良，高度不够等。CheryautomobileCo.,Ltd.242019/8/14二、质量知识---缺陷及产生原因冲压常见缺陷及产生原因2、拉延缺陷：拉裂、起皱、表面拉伤、波浪、鼓包、凹坑、麻点等。(3)表面拉伤→模具工作表面有伤痕,材料表面有缺陷,润滑油中有杂质或废屑等。(4)波浪、鼓包、凹坑、麻点→压边力小，润滑不当、模具型腔脏，材料表面脏，透气孔堵塞，模具型面不平、润滑油脏等。CheryautomobileCo.,Ltd.252019/8/14冲压常见缺陷及产生原因3、翻边缺陷：翻边不垂直、翻边高度不一致、翻边拉毛等。(1)翻边不垂直→凸凹模间隙过大。(2)翻边高度不一致→凸凹模间隙不均匀,定位不准,落料件尺寸不准。(3)翻边拉毛→刃口有伤痕,零件表面有杂质,刃口硬度太低;(4)翻边裂→修边时毛刺大,凸凹模间隙太小,翻边处形状有突变。二、质量知识---缺陷及产生原因CheryautomobileCo.,Ltd.262019/8/14二、模具知识----概述模具是冲压生产的基础，也是一种成本很高的工装,车型开发费用的五分之一会投在模具开发上；模具的制造水平直接影响到了产品的质量和企业的经济效益。概述CheryautomobileCo.,Ltd.272019/8/14二、模具知识----模具类型介绍模具类型介绍目前,汽车覆盖件模具主要类型包括：落料模、拉延模、修边冲孔模、斜楔修边冲孔模、翻边、整形模等。CheryautomobileCo.,Ltd.282019/8/14二、模具知识----模具结构模具结构一般模具的组成1、工作零件包括凸模和凹模等零件。2、定位零件主要包括挡料销、定位销、侧刃等零件。3、压料、卸料、顶料零件主要包括卸料板、顶料器、气动顶料装置等零件。4、导向零件包括导柱、导套、导板等零件。5、支持零件包括上、下模板和凸凹模固定板等零件。CheryautomobileCo.,Ltd.292019/8/14模具结构二、模具知识----模具结构一般模具的组成6、紧固零件包括内六角螺钉、卸料螺钉等零件。7、缓冲零件包括卸料弹簧、聚氨脂橡胶和氮气缸等。8、安全零件及其它辅助零件主要有安全侧销、安全螺钉、工作限制器、存放限制器、上下料架、废料滑槽、起重棒、吊耳等。CheryautomobileCo.,Ltd.302019/8/14二、模具知识----模具结构模具结构一般模具的组成安全侧销：主要作用是防止上模压料板紧固螺钉松动或断裂，导致压料板落下，造成人员、工装的重大损失。存放限制器：主要作用是防止模具弹性元件长期受压而失效和防止刃口长期接触影响刃口的寿命。（一般采用氮气弹簧）工作限制器：主要作用是限制凸凹模的吃入深度。CheryautomobileCo.,Ltd.312019/8/14二、模具知识----模具表面处理技术为提高模具的质量、使用寿命和降低生产成本，各种模具表面处理技术被广泛应用，通过改变模具表层的成分、组织、性能，从而大幅度地改善和提高模具的表面性能。如硬度、耐磨性、摩擦性能等其他性能，从而实现模具寿命的提高。表面处理技术的分类技术分类物理表面处理法化学表面处理法覆层表面处理法具体方式高频/火焰淬火激光表面淬火CVD/PVD/渗氮TD处理镀铬处理模具表面处理技术CheryautomobileCo.,Ltd.322019/8/14二、模具知识----模具表面处理技术TD模具表面处理技术TD表面覆层处理技术是热扩散法碳化物覆层处理(ThermalDiffusionCoatingProcess)的简称。1972年由日本(株)丰田中央研究所开发出来的1973年日本TOYOTA及美国的其它汽车公司开始将这项技术应用于汽车模具中其原理是:将工件置于硼砂(或其他)熔盐的混合物中,通过高温热扩散作用,在工件表面形成一层数微米至数十微米的金属碳化物覆层。目前国内外应用最广的是碳化钒(VC)覆层，由于这些碳化物具有很高的硬度(HV=2800～3200)和更严密的组织,所以经过TD处理的汽车模具性能大幅提高,具有极高的耐磨性、抗咬合性(拉伤)、耐蚀性；据资料统计:日本大批量生产的模具,85%以上是经过TD处理的。CheryautomobileCo.,Ltd.332019/8/14二、模具知识----模具表面处理技术TD处理的工艺流程外观及尺寸检查(外观有无缺陷、测量镶块尺寸便于吊装）→打磨、抛光（打磨缺陷、有特殊时进行抛光）→脱脂及装吊（去除工件表面油脂、将工件装到工件架上）→零件预热（改变基体组织结构及减少工件的变形）→TD覆层处理（处理温度850℃-1100℃、采用硼砂盐浴）→淬火（提高基体的力学性能、获得必要的硬度）→回火（消除工件的应力）→清理(洗)（去除工件表面的硼砂盐）→抛光（去除工件表面的氧化物及粘附物）→检验。CheryautomobileCo.,Ltd.342019/8/14二、模具知识----模具表面处理技术TD处理的条件模具TD处理获得良好处理品质的三个前期条件：1、模具材料条件适于TD处理的冷作模具钢日本材料分类SKD118%Cr系列SKD11(改）日立金属SLDSLD8大同DC11DC53高周波KD11KD21KD118美国D2瑞典一胜百A88中国Cr12