汽车车身制造工艺0-1绪论与冲压工艺概论.ppt

,汽车车身制造工艺学,绪论,绪论,1.汽车制造业对国民经济的影响汽车工业是产业关联度较高的一个产业。汽车制造业的发展带来了就业，带来了民生，带来了人民消费水平的提高，带来了整个社会人民富裕程度的增加。发展汽车工业，是国民经济发展当中一个重要的战略，各个国家都把汽车工业作为国民经济的支柱产业。,绪论,2.汽车的制造过程及其工艺狭义地讲，汽车的制造过程是指把汽车原材料转变为汽车产品的全过程；广义地讲，汽车的制造过程是从产品设计开始到成品出厂的全过程。,绪论,汽车制造所需详细工艺主要包括：铸造，锻造，冲压，焊接，金属切削加工，热处理，装配，汽车试验等。,现代汽车制造流程,钢板,剪切,冲压成形,压制成型,焊接,涂装,总装,检测,汽车产品的基本生产过程,绪论,汽车车身制造工艺,装焊,涂装,总装,主要内容,冲压工艺第一章冲压工艺概论第二章冲裁工艺第三章弯曲工艺第四章拉深工艺第五章局部成形工艺第六章汽车覆盖件冲压工艺第七章冲压设备和冲压生产第八章模具CAD/CAE/CAM技术,装焊工艺第九章汽车车身装焊工艺第十章车身装焊夹具第十一章车身装配焊接生产线第十二章汽车车身装焊的质量控制,涂装工艺第十三章汽车车身涂装基础第十四章汽车车身用涂料第十五章涂装前表面处理第十六章汽车车身涂装工艺及设备,汽车车身分类,按用途分类:轿车货车驾驶室客车专用车身按车身承载形式分:非承载式车身承载式车身按车身结构形式分:有骨架式车身无骨架式车身,绪论,按车身结构形式分类,1、有骨架式车身（1）特征：有独立完整的车架车架及车身之间采用弹性元件做柔性连接绝大部分载荷由车架承担（2）应用：敞篷车，货车、客车、越野车，高级轿车,绪论,有骨架式车身结构,优点：舒适性好：车身与车架之间通过弹性悬置装置连接，能达到一种良好的隔振效果，提高乘坐舒适性。发动机不是直接固定在车身上，噪声不易传入车内。整车纵向刚度大平稳性好：由于底盘的质量大，从而能够降低后减缓由路面传至车身上的各种冲击，提高车身寿命。安全性好：车辆发生碰撞时，车架吸收一部分撞击能量，安全性能得到提高。车身承载系数小。便于变型车的开发，以及车身外形的变化和换型设计。缺点：对冲压设备、工装夹具要求高车身笨重、质量大、高度高,绪论,有骨架式结构车身,绪论,2、无骨架式车身结构（1）特征：是汽车没有车架，车身就作为发动机和底盘各总成的安装基础，车身负载通过悬架装置传给车轮。（2）应用：大部分轿车（3）优点：自重轻：由于车身所有承载构件采用刚性焊接，有利于车身结构最佳化设计。从而可实现车身质量小，刚度高，并且降低成本。整车高度低：室内可利用的有效空间增大，可降低地板高度和整车高。车门门槛降低，使上下车更方便。装配容易：制造工艺性好，生产率高。翻车安全性高（4）缺点：舒适性较差：振动、噪声易直接传入车内整车纵向刚度低设计要求高，不易改型：车身损坏后难以修复，不利于车身变型等改型设计防腐要求高对冲压设备要求高,绪论,无骨架式车身,绪论,白车身结构,绪论,车身覆盖件,内覆盖件起加强刚性的作用；,外覆盖件主要起防护、美观、降低风阻的作用；,绪论,3.汽车车身制造工艺人员的根本任务在保证汽车产品质量的前提下，降低生产成本、同时提高劳动生产率，是研究汽车车身制造工艺的出发点，是汽车车身制造工艺人员的根本任务。,学习和研究汽车车身制造工艺学的目的：研究保证汽车车身加工精度和表面质量的方法，同时研究如何制订工艺方案，其中包括加工方法的选择、零件加工余量和工序尺寸的确定、零件基准的选择、工序的安排，以及设备与工装的选择等。,绪论,汽车车身制造工艺学是汽车制造业工艺的核心，但并不是制造工艺工作的全部。工艺人员不但要能熟练地制订工艺，还要有相应的管理知识和能力，更要有相关专业的技术知识，并能经常在生产中调研、总结，密切研究国内外汽车制造企业的先进制造工艺及技术动态等，才能成为具有较强能力的合格工艺人员。,绪论,第一章冲压工艺概论,一、冲压工艺1.什么是冲压成形？冲压成形工艺是一种先进的金属加工工艺方法，它是建立在金属塑性变形的基础上，在常温条件下利用模具和冲压设备对板料施加压力，使板料产生塑性变形或分离，从而获得具有一定形状、尺寸和性能的零件（冲压件）。,第一章冲压工艺概论,冲压加工的优点,效率高精度高应用广材料利用率高，性能好表面质量高互换性好,第一章冲压工艺概论,冲压生产的三大要素,3.冲压设备,冲压工艺,1.板料,2.模具,第一章冲压工艺概论,冲压工序分类,1.分离工序分离工序是使仲压件或毛坯在冲压过程中沿一定的轮廓相互分离，同时冲压零件的分离断面要满足一定的断面质量要求2.成形工序成形工序是板料在不产生破坏的前提下使毛坯发生塑性变形，获得所需求的形状及尺寸的零件。,第一章冲压工艺概论,常用的分离工序,第一章冲压工艺概论,常用的分离工序,第一章冲压工艺概论,常用的成形工序,第一章冲压工艺概论,常用的分离工序,第一章冲压工艺概论,最典型的四个基本工序,1.冲裁2.弯曲3.拉深4.局部成形,第一章冲压工艺概论,具体应用,第一章冲压工艺概论,汽车几种覆盖件的工艺过程,下料拉伸切边、冲孔竖边翻边压印、冲孔检验,拉伸切割整形反边冲孔冲孔切割,第一章冲压工艺概论,汽车几种覆盖件的工艺过程,拉深整形并压圆角修边冲孔翻边冲孔压圆角翻边冲孔校平,落料拉伸切边、冲孔整形冲孔冲孔检验,第一章冲压工艺概论,二、冲压工艺金属塑性变形的力学规律,一般情况下，单元体的三个主应力存在，这种应力状态称为三向应力状态，或称空间、立体应力状态，如宽板弯曲变形。板料的大多数成形工序，沿板料厚度方向的厚向应力与其他两个垂直方匀的主应力（即径向应力与切向应力）比较，相对来说很小，可以忽略不什，如拉深、翻孔、相胀形变形，这种应力状态称平面应力状态或两向应力状态。在板料的内孔边缘和外形边缘常常是自由表面，故径向应力为零，而板其厚向应力也为零，三个主应力中有两个为零，只在一个方向有应力，称为单向应力状态。,第一章冲压工艺概论,第一章冲压工艺概论,塑性变形条件（屈服准则）当物体中某点处于单向应力状态时，只要该点的应力达到村料的屈服极限，该点就进入塑性状态。而对于复杂的三向应力状态，只有当各个应力分量之间符合一定的关系时，该点寸开始屈服。这种关系就称为塑性变形条件，或称屈服准则。屈斯加（H.Tresca）屈服准则：任意应力状态下，只要最大剪应力达到某临界值时村料就屈服。这就是最大剪应力理论，可表达为：,米塞斯（V.Mises）对上述屈服准则加以修正，提出：“当某点的等效应力达到某一临界值时，村料就开始屈服”。米塞斯屈服准则可表达为：,三、板料冲压成形性能和成形极限,1.概念：板料对冲压成形工艺（各种冲压加工方法）的适应能力称为板料的冲压成形性能。2.两种失稳现象拉伸失稳：在板料在拉应力作用下局部出现缩颈或断裂压缩失稳：板料在压应力作用下出现起皱,第一章冲压工艺概论,成形极限：板料在失稳之前可以达到最大变形极限板料冲压成形性能包括：.抗破裂性.贴模性.定形性板料的冲压成形性能可由基本成形性能试验得到的的材料特性值（如单向拉伸试验测得的屈服应力，延伸率来表示，也可由模拟成形性能试验所得到的材料某种成形性能指标来表示。,第一章冲压工艺概论,成形极限图（FLD),1.概念2.理解,3.网络法,第一章冲压工艺概论,成形极限图的应用,1.在模具的调试中解决零件局部的拉裂问题2.合理选用材料3.提高复杂压件的成形质量,第一章冲压工艺概论,四、车身冲压用材料,一、冲压加工对冲压件材料的要求汽车车身冲压件（覆盖件）的材料除了要保证足够的强度和刚性以满足车身的使用性能外，还要求必须满足冲压工艺的要求。1.冲裁加工用于冲栽加工的材料，应具有足够的塑性和较低的硬度，这有利于提高冲栽件的断面质量。2.弯曲加工用于弯曲成形的材料，要求具有足够的塑性、较低的屈服强度和较高的弹性模量。塑性高的材料，在弯曲时不易开裂。3.拉深加工用于拉深成形的材料，要求具有高的塑性、低的屈服点和大的厚向异性系数，而硬度高的材料则难于进行拉深成形。,第一章冲压工艺概论,二、板料的质量对冲压性能的影响1.力学性能指标.屈服极限.屈强比.延伸率.硬化指数.厚向异性系数.板平面各向异向系数,第一章冲压工艺概论,2.化学成分和金相组织材料的化学成分与冲压性能有密切关系。一般来说，钢中的碳、硅、磷、硫的含量增加，都会使村料的塑性降低，脆性增加，导致材压性能变差，其中含碳量对材料的塑性影响最大。钢板金相组织的晶粒大小也直接影响冲压性能。3.尺寸精度和表面质量板料的厚度公差.表面光洁.表面平整.表面无锈,第一章冲压工艺概论,冲压