汽車沖壓件的生產過程分析

目錄一汽車沖壓件生產概況………………2二汽車沖壓件的生產過程…………32-1汽車沖壓的生產過程………………………32-1-1汽車沖壓件選材………………………32-1-2確定沖壓坯料尺寸…………………….32-2壓力機的調整與試沖…………42.2.1沖模的試沖與調整簡稱調試………..…42.2.2確定制品的成形條件………………..…52.2.3確定成形零件制品的毛坯形狀、尺小及用料標準……………..……52.2.4確定工藝設計、模具設計中的某些設計尺寸…………52.3沖模調試的內容與要求……………...……62.3.1沖模調試的主要內容……………….……62.3.2沖模調試的要求…………………….……62.3.3沖模調試與設計、工藝、制造、質檢的關系…….…72.4沖模的安裝與試沖…………….………92-4-1沖模安裝前的技術準備工作……………………..……92-4-2沖模的安裝方法………………………2-4-3沖模的試沖………………….............……112.5舉例…………………………12三沖壓件生產中問題的討論………………..………123.1調試的注意事項…………113.1沖模試沖的注意事項……………………11四總結…………………12參考文獻………………………13致謝…………………14汽車沖壓件的生產過程分析摘要汽車工業(yè)是全球制造業(yè)的支柱產業(yè)之一，隨著市場需求的變化，汽車的更新?lián)Q代速度日趨加快，作為汽車車身制造的關鍵裝備——汽車覆蓋件模具是制約汽車更新?lián)Q代的瓶頸環(huán)節(jié)，其設計、制造速度直接制約著汽車工業(yè)的發(fā)展。本文敘述了汽車沖壓件從原材料到制成成品件的過程，介紹了沖裁件的材料與生產的關系，設備的點檢，調整與安裝。并通過實例分析說明沖壓件的生產工藝過程，使我們進一步了解了汽車沖壓件的生產工藝流程。為此就要對其沖壓過程進行深入研究，從而制定出合適的加工工藝路線，以適應當今社會快節(jié)奏的步伐，即所謂“敏捷制造”。文章還分析了生產過程中需要注意的問題和正確的操作方法，為正確進行沖壓件的生產工藝打基礎。討論了模具調整，模具試沖，與在安裝生產中應注意的問題?？偨Y得到汽車沖壓件主要以車身覆蓋件、車架縱梁和橫梁、車廂、車輪及發(fā)動機用的覆蓋件為主，覆蓋件主要的指覆蓋汽車發(fā)動機和底盤、構成駕駛室和車身的一些零件，如轎車的擋泥板、頂蓋、車門外板、發(fā)動機蓋、水箱蓋、行李箱蓋等，結論以及對一般覆蓋件的生產工藝的生產規(guī)律的介紹。關鍵詞：沖壓生產分析4)根據(jù)沖壓件的實際尺寸與圖樣要求尺寸之間的偏差，修改毛坯的形狀和尺寸，再做出修整的毛坯。5)重復上述第2、3、4的內容。直至沖壓件完全符合圖樣要求為止。最后所確定的毛坯形狀和尺寸，即可作為落料(沖孔或修邊)模的依據(jù)。合理的選材完成后，進行開卷分割，將原材料按零件的的大小尺寸加工成半成品，然后送到生產線進行成品加工，在加工過程中會有人為原因或設備原因造成零件的報廢，如零件變形和零件開裂最為嚴重，在被品質人員發(fā)現(xiàn)后進行處理，人為原因主要是人員不按正常操作生產。這是主要的人為原因，設備原因主要是由于壓力機氣壓過大造成零件開裂，潤滑不夠造成零件變形等。這就要在生產前進行試模與調整2-2沖壓過程分析沖模裝配后，必須要通過壓力機試沖對制件的質量和模具的性能進行綜合考查與檢測。對試沖中出現(xiàn)的各種問題應作全面、認真的分析。找出其產生的原因．并對沖模進行適當?shù)恼{整與修正，以得到合格的成品零件。

2.2.1沖模的試沖與調整簡稱調試。其調試的目的主要在于鑒定制件和模具的質量。在模具生產中．試模的主要目的是確定制品零件的質量和模具的使用性能好壞。這是由于成品零件從設計到批量生產需經過產品設計、工藝設計、模具設計、模具零件加工、模具組裝等若干工藝過程。在這些過程中，任何一項的工作失誤，都會引起模具性能不佳和難以生產出合格的成品零件來。因此，沖模組裝后，必須首先經過在生產條件下的試沖，并根據(jù)試沖后的成品，按制品零件設計圖．檢查其質量和尺寸是否符合圖樣規(guī)定的要求，其所制造的模具動作是否合理可靠。根據(jù)試沖時出現(xiàn)的問題，分析產生的原因，并設法加以修正，使所制造的模具不僅能生產出合格的零件，而且能安全穩(wěn)定地投人生產使用。2.2.2確定制品的成形條件沖模經過試沖制出合格樣品后，可在試沖中掌握模具的使用性能、制品零件的成形條件、方法及規(guī)律，從而可對模具能成批生產制品時的工藝規(guī)程制定提供可靠的依據(jù)。確保成批生產的質量。2.2.3確定成形零件制品的毛坯形狀、尺小及用料標準在冷沖模生產中，有些形狀復雜或精度要求較高的彎曲、拉深、成形、冷擠壓等制品零件．很難在設計時精確地計算出變形前的毛坯尺小和形狀。為了能得到較準確的毛坯形狀和尺小及用料標準，只有通過反復的調試模具后，使之制出合格的零件才能確定。2.2.4確定工藝設計、模具設計中的某些設計尺寸對于一些在模具設計和工藝設計中，難以用計算方法確定的工藝尺寸，如拉深模的復雜凸、凹模圓角、某些部位幾何形狀和尺寸，必須邊試沖，邊修整，直到沖出合格零件后，此部位形狀和尺寸方能最后確定。通過調試后將暴露出來的有關工藝、模具設計與制造等問題，連同調試情況和解決措施一并反饋給有關設計及生產部門，以供下次設計和制造時參考，提高模具設計和加工水平。確保成品的質量。然后，驗證模具的質量和精度，以做為交付生產使用的依據(jù)。2.3沖模調試的內容與要求2.3.1沖模調試的主要內容冷沖模在調試過程中，主要應包括如下內容：1)將裝配后的沖模能順利地裝在指定的壓力機上。2)用指定的坯料，能穩(wěn)定地在模具上順利地制出合格的制品零件來。3)檢查成品零件的質量，是否符合制品零件圖樣要求。若發(fā)現(xiàn)制品零件存有缺陷，應分折其產生缺陷的原因，并設法對沖模進行修正和調試，直到能生產出一批完全符合圖樣要求的零件為止。4)根據(jù)設計要求，進—步確定出某些模具經試驗后所決定的形狀和尺寸，并修整這些尺寸，直到符合要求。5)經試模后，為工藝部門提供編制模具生產批量制品的工藝規(guī)程的依據(jù)。6)在試模時，應排除影響生產、安全、質量和操作等各種不利因素，使模具能達到穩(wěn)定、批量生產的目的。2.3.2沖模調試的要求1．沖模的外觀要求沖模在試模前，要經外觀和空載檢驗合格后才能進行安裝，在機床上試模，其檢驗方法，應按沖模技術條件對外觀的技術要求進行全面檢驗。2．試模材料的要求在試模前，被沖材料必須要經過質檢部門檢驗，并符合技術協(xié)議(供貨合同)的規(guī)定要求，盡可能不采用代用材料。3．試沖設備要求試模時所采用的設備，必須符合工藝規(guī)定，其設備（壓力機)噸位、精度等級，必須要符合工藝要求。4．試沖制品數(shù)量模具在試沖時，要根據(jù)用戶(使用部門)要求來定試沖數(shù)量。一般情況下．小型沖模應≥50件；硅鋼片≥200件；自動沖模連續(xù)時間應≥3min;貴重金屬材料的制品，由需方自定。5．沖件質量要求試沖后的制品，其斷面光亮帶分布要均勻，不允許有夾層及局部脫落和裂紋現(xiàn)象。試模毛刺不得超過所規(guī)定的數(shù)值；尺寸公差及表面質量應符合圖樣要求。6．模具交付要求沖模經調試后．交付使用的沖模應能達到下述要求1)能順利地安裝到指定壓力機上2)能穩(wěn)定地沖出合格制品來；3)能安全地進行操作使用。沖模達到上述要求時，即可交付使用或入庫進行保管。但入庫保管的新沖模，要附帶有檢驗合格證以及試沖后的制品沖件。在無規(guī)定的情況下，試沖件至少應是3—10件。2.3.3沖模調試與設計、工藝、制造、質檢的關系前述已知：沖壓制品零件從產品設計到能批量生產一般要經過產品零件的設計、沖壓工藝設計、沖模設計、沖模制造等若干過程。在上述過程中，任何一項工作中的疏忽，都會造成沖模難以生產出合格的沖壓件。因此，沖模在裝配完畢后的調試工作，就顯得尤為重要?！阏f來，調試工作是沖模制造中關鍵環(huán)節(jié)，它與沖模的設計、沖模的制造及沖模的最終檢驗有很密切的關系。2.4沖模的安裝與試沖2.4.1沖模安裝前的技術準備工作沖壓模在安裝調試前，必須做好如下技術準備工作：1．熟悉沖模的結構及動作原理在安裝調試沖模前，調試工必須首先要熟悉所要制零件的形狀、尺寸精度和技術要求；掌握所沖零件的工藝流程和各工序要點；熟悉所要調試的沖模結構特點及動作原理；了解沖模的安裝方法及應注意的事項。2.檢查沖模的安裝條件1）沖模的閉合高度必須要與壓力機的裝模高度相符。沖模在安裝前，沖模的閉合高度必須要經過測定，其值要滿足下式關系：H1-5≥H?！軭2+10式中Hl——壓力機最大裝模高度(mm)；H2——壓力機最小裝模高度(mm)；H?！獩_模的閉合高度(mm)。當多套沖模聯(lián)合安裝在同一臺壓力機上實現(xiàn)多工位沖壓時，其各套沖模的閉合高度應相同。2)壓力機的公稱壓力應滿足沖模工藝力的要求。即所選用的壓力機噸位，必須要大于模具的工藝力的1．2—1．3倍。3)沖模的各安裝槽(孔)位置必須與壓力機各安裝槽孔相適應。4)壓力機工作臺面的漏料孔尺寸應大于或能通過制品及廢料尺寸。并且，壓力機的工作臺尺寸，滑塊底面尺寸應能滿足沖模的正確安裝，即工作臺面和滑塊下平面的大小應是以安裝沖模并要留有一定的余地。一般情況下．沖床的工作臺面應大于沖模模板尺寸50—70ｍｍ以上。5)沖模打料桿的長度與直徑應與壓力機上的打料機構相適應。3．檢查壓力機的技術狀態(tài)1)壓力機的剎車、離合器及操作機構應工作正常。2)壓力機上的打料螺釘應調整到合適的位置。3)壓力機上的壓縮空氣墊操作要靈活、可靠。4)壓力機的工作形式應與沖模結構形式相吻合。例如，開式沖床(壓力機)適用于左、右方向送、出料的沖壓作業(yè)；自動沖床可保證較高的生產率。5)壓力機滑塊行程大小要滿足沖模的沖壓要求，即壓力機的行程應滿足制品高度尺寸要求，并保證沖壓后制品能順利地從沖模中取出(彎曲、拉深、冷擠壓模)；其行程次數(shù)(滑塊每分鐘沖壓次數(shù))應符合生產率和材料變形速度的要求。6)壓力機的電動機功率應大于沖模沖壓時所計算的功率值。7)壓力機應能保證使用的方便和安全性。4．檢查沖模的表面質量1)根據(jù)沖模圖樣檢查沖模零件是否齊全。2)檢查沖模表面是否符合技術要求。3)檢查沖模的工作部位(凸、凹模)、定位卸料部位是否符合圖樣要求。4)檢查導向部位是否工作靈活。5)檢查各緊固螺釘、銷釘安裝的是否緊固。2.4.2沖模的安裝方法1)調整壓力機，使之工作正常。安裝沖模的壓力機必須要有足夠的剛性、強度和精度。在沖模安裝前，須將壓力機事先調整好，使之能在工作狀態(tài)下正常運轉。即壓力機的制動器、離合器及操縱機構工作要靈活可靠，其調整檢查的方法是，先開啟電源，踩一下腳踏板或按手柄，看滑塊是否有不正常的連沖現(xiàn)象．動作是否平穩(wěn)，若發(fā)現(xiàn)異常．應在排除故障后再安裝沖模。2)清除壓力機工作臺面及沖模上、下底面異物，不得有任何污物及金屬渣屑存在。3)準備好安裝沖模用的緊固螺栓、螺母、壓板、墊塊、墊板及沖模所需要的頂桿、推桿等附件。4)用手搬動壓力機飛輪(中、大型壓力機用微動電按鈕)．將壓力機滑塊調節(jié)到壓力機的上止點(滑塊運行最高位置)。5)轉動壓力機的調節(jié)螺桿，將其調節(jié)到最短長度。6)將沖模放在壓力機工作臺上。對于無導柱的沖模，可用木塊將上模托起；有導柱的沖模，直接放在工作臺面上。7)用手搬動壓力機飛輪，使滑塊慢慢靠近上模．并將模柄對準滑塊孔，然后再使滑塊緩慢下移，直至滑塊下平面貼緊上模的上平面后，擰緊緊固螺釘，將上模固緊在滑塊上。8)將壓力機滑塊上調3—5ｍｍ，開動壓力機，使滑塊停在上止點。擦凈導柱、導套及滑塊各部位，加上潤滑油．再開動壓力機空行程2—3次，將滑塊停于下止點，井依靠導柱和導套的自動詞節(jié)把上、下模導正。然后將下模的壓扳螺釘緊固。用壓塊(壓板)將下模緊固在工作臺面上時，其緊固用的螺栓擰入螺孔中的長度應大于螺栓直徑的1．5—2倍。壓塊的位置應擺放正確。9)放上條料進行試沖。根據(jù)試沖情況，可調節(jié)上滑塊的高度，直至能沖下合格的零件后，再鎖緊調節(jié)螺桿。10)如上模有頂桿時(打料桿)，則應調整壓力機上的卸料螺栓到需要的高度；如沖模需要使用氣墊，則應調節(jié)壓縮空氣到適當?shù)膲毫Α?.5實例分析覆蓋件的一般拉深過程如圖4.1.1所示，拉深過程包括⑴坯料放入，坯料因其自重作用有一定程度的向下彎曲;⑵通過壓邊裝置壓邊，同時壓制拉深筋;⑶凸模繼續(xù)下移，板料與凸模接觸，隨著接觸區(qū)域的擴大，板料逐步與凸模貼合;⑷凸模繼續(xù)下移，材料不斷被拉入模具型腔，并使側壁成形;⑸凸、凹模合模，材料被壓制成模具型腔形狀;⑹繼續(xù)加壓使工件定型，凸模到達死點;⑺卸載圖覆蓋件的拉深過程示意圖a)坯料放入b)壓邊c)板料與凸模接觸d)材料拉入e)壓型f)下死點g)卸模 由于覆蓋件有形狀復雜、表面質量要求等特點，與普通沖壓加工相比有如下成形特點：⑴成形工序多。覆蓋件的沖壓工序一般要4-6道工序，多的有近10道工序。要獲得一個合格的覆蓋件，通常要經過下料、拉深、修邊（或有沖孔）、翻邊（或有沖孔）、沖孔等工序才能完成。拉深、修邊和翻邊是最基本的3道工序，其中拉深工序是比較關鍵的一道工序。⑵覆蓋件拉深往往不是單純的拉深，而是拉深、脹形、彎曲等的復合成形。不論形狀如何復雜，常用一次拉深成形。⑶由于覆蓋件多為非軸對稱、非回轉體的復雜曲面形狀零件，拉深時變形不均勻，主要成形障礙是起皺和拉裂（圖4.12）。為此，常采用加入工藝補充面和拉深筋等控制變形的措施。⑷對大型覆蓋件的拉深，需要較大和較穩(wěn)定的壓邊力，所以其拉深廣泛采用又動壓力機。⑸為易于拉深成形，材料多采用如08鋼等沖壓性能好的鋼板，且要求鋼板表面質量好、尺寸精度高。⑹制定覆蓋件的拉深工藝和設計模具時，要以覆蓋件圖樣和主模型為依據(jù)。]三沖壓件生產中問題的討論3.1調試的注意事項沖模在調試過程中，應注意以下幾點：1)試模時所用的板材．其牌號與力學性能制品圖樣上所規(guī)定的各項要求，一般不得代用。2)試模所用的條料寬度應符合工藝規(guī)程所規(guī)定的要求。如連續(xù)模其試模所用的條料寬度要比兩導料板之間的間隔距離小0．1—0．15ｍｍ為宜。3)試模所用的條料，在長度方向上應保持平直無雜質。4)試模時，沖模應在所要求的指定設備上使用。在安裝沖模時，一定要安裝牢固，決不可松動。5)沖模在調試前，首先要對沖模進行一次全面檢查。檢查無誤后方可安裝在壓力機上。6)沖模的各活動部位，在試模前或試模過程中要首先加注潤滑劑以進行良好的潤滑。7)試模前的沖模刃口，一定要加以刃磨與修整，要事先檢查一下間隙的均勻性，確認合適后再安裝于壓力機上。8)試模開始前應檢查一下卸料及頂出器是否動作靈活。9)試模開始的首件，最好要仔細進行檢查。若發(fā)現(xiàn)模具動作不正?；蚴准缓细駪⒓赐C進行調整。10)試模后的制品零件，一般應不少于20件，并妥善保存，以便做為交付模具的依據(jù)。3.2沖模試沖的注意事項如前所述：沖模制造的最終目的，是能夠使它生產出符合技術要求的產品(沖壓件)。所以，在制造沖模時．盡管是用已檢驗合格的零件將沖模組裝起來，但仍必須要在符合于生產條件下進行試驗(試模)，這樣才能保證所制造的沖模質量。在沖模試驗過程中，如發(fā)現(xiàn)所沖試件不符合產品圖的技術要求或沖模使用出現(xiàn)故障，不管它是因制造的毛病或是因設計工藝的缺陷，均應立即糾正和改進。在一般情況下，制造者應在凹、凸模沒有淬硬前用紙板進行一次或多次試模。在試切過程中，若發(fā)現(xiàn)問題，應邊試邊修，直到產品合格后再將其淬硬．組裝到沖模上，然歷再通過壓力機正式試模。試模時，一定要按技術規(guī)程和要求進行，以防將沖模損壞。沖模在裝配后，必須根據(jù)其沖裁力的大小將其安裝在相適應噸位的壓力機上進行試沖和調整，通過試沖才能發(fā)現(xiàn)所制造沖模的各種缺陷，并給以適當?shù)恼{整后，沖出合格的制品零件來才能交付使用.試沖是為了確保零件能正常的安全生產，避免出現(xiàn)品質問題