车身覆盖件冲压成型技术PPT课件.ppt

汽车覆盖件冲压成型技术 目录 1 覆盖件冲压成形特点2 冲压成形的工艺流程3 常见冲压缺欠及消除方法4 冲压成形技术的发展方向5 结束语 2 一 覆盖件冲压成形特点 1 汽车车身的冲压类零件通常根据其装配关系可分为内 外覆盖件及骨架类结构件2 按车身零件的外观质量要求 通常根据其不同的位置及功能 分为A区表面 B C D区表面等 并根据其相应的要求 判定冲压件是否合格 3 根据车身覆盖件的生产特点 其表面质量的缺欠等级可分为A类 B类及C类缺欠 从而对其进行检查和验收 4 车身覆盖件基本上是通过冲压的手段生产的金属薄板类零件 材料主要为深冲钢板 铝合金 高强度钢等 3 一 覆盖件冲压成形特点 4 通常 落料拉延修边冲孔翻边成形整型特殊 翻口 墩粗 卷圆 压合 较平 一 覆盖件冲压成形特点 5 冲压成形技术是以大位移 大变形为特征的塑性变形过程 是依靠金属的塑性流动及硬化完成特定的产品形状及功能 具有效率高 成本低 易于批量化生产的特点 但由于车身覆盖件形状复杂 成形过程影响因素多 同样容易产生各种各样的冲压缺欠 如起皱 开裂 回弹等 在A区的车身表面件还对暗坑 冲击线 滑移线 擦伤 划痕等有着更严格的要求 一 覆盖件冲压成形特点 6 二 冲压成形的工艺流程 7 二 冲压成形的工艺流程 1模具调试技术2产品回弹处理 1成形技术2结构技术3多件共模 8 二 冲压成形的工艺流程 在冲压过程中 冲压工艺是通过不同的工艺组合 经济 有效地保证产品的质量的要求 指导模具的设计及制造和生产 它是连结产品 模具 焊装的指导性技术 1 外观要求2 强度及刚度要求3 装配精度要求4 生产稳定性的要求 9 冲压工艺设计是车身模具开发过程中的重要环节 起着指导性的作用 它要求系统地评价车身产品的合理性及可行性 制定产品的成形工艺 而且要求对产品在生产过程中生产效率 材料利用率及生产稳定性等方面进行综合考虑 合理的产品造型不但可以减少成形工序 提高生产效率 而且可以避免因成形缺欠导致的产品被迫更改 以适应试冲零件所引发的诸多匹配及质量问题 在满足产品性能的前提下 尽量适应冲压成形 修边 翻边等工艺性能 以达到提高生产稳定性及降低成本的目的 1 产品更改可行性 FCR 二 冲压成形的工艺流程 10 冲压工艺卡是连接生产车间和设计之间的桥梁 也称冲压工序计划书 是产品冲压工艺过程的概念性文件 包括材料 压床 工序 内容及操作方式等等 冲压工艺过程图 是对冲压制件的材料 功能 形状 品标等进行科学分析后 制订出的冲压工艺方案 并通过特定的语言 符号对各工序模具设计提出具体要求的工艺过程布置图 是模具制造的纲领性文件 4 模拟文件及分析报告 二 冲压成形的工艺流程 11 调试高技能岗位调试及试冲是模具制造的最终工序 是对设计 模拟 分析的验证 二 冲压成形的工艺流程 12 1 成形技术冲压成形技术的关键问题是对变形过程中破裂 起皱与回弹等方面的分析与控制 金属成形状态可理解为初始板料在成形过程中局部变薄的状态 对于成形安全性来说 成形极限图是非常有效的工具 1 1拉延成形内 外覆盖件在成形过程中的区别表面件的外观质量同制件的尺寸精度同等重要内覆盖件成形性为主 切舌 切角工艺补充控制金属流动是保证制件质量的关键 二 冲压成形的工艺流程 13 1 2翻边成形翻边成形是冲压成形技术的重要环节 通常可分为直线类 伸长类 压缩类 优化翻边状态 先翻 后翻 多料区先翻 向两侧擀料 少料区后翻 补其不足 过翻边成形 品标 依品标及变形状态 按工差上 下限变形产品 下成形翻边 上翻边 改善模具结构 优化工艺 二 冲压成形的工艺流程 14 2 结构技术2 1滚轴机构的应用精度高 结构紧凑 定位稳定同轴等径 变径 变轴等径 变径2 2多工艺复合结构设计提高生产效率 缩短成形工序侧围油箱口 冲孔 成形同向 不同角度 侧修 侧冲浅成形类 同序 成形 修边 二 冲压成形的工艺流程 15 3 多件共模成形技术提高设备利用率及生产效率3 1类似件同模双槽压料力 成形力3 2相关件同模成形提高材料利用率及生产效率 二 冲压成形的工艺流程 16 1 调试技术调试是确认工艺参数是否可行的关键部门CAE技术 试冲结果相结合 提高一次试模成功率1 1模具研配到位 状态稳定研配过程中着色程度直接影响制件的尺寸精度和表面质量1 2调整技术分析问题产生的原因 在通过相关手段验证其可行性 修改1 3不等间隙成形根据板料的变形趋势对型面变间隙 聚料区 侧壁变薄区提高外表件特殊区域的表面质量 门扣手 油箱口 二 冲压成形的工艺流程 17 2 回弹处理回弹现象是金属塑性变形的必然结果 是导致制件超差的主要问题之一 又同模具是否调试到位 冲压生产是否稳定密切相关2 1补偿技术回弹补偿是目前冲压生产中解决制件变形的主要手段回弹补偿量受制件的材料 形状及模具结构所影响变形 局部过拉伸 总体变形 超大模具变形加工数模变形 型面淬火导致锅底现象2 2翻边控制调整翻边状态消除因翻边所产生的回弹变形2 3负间隙成形回弹凹圆角区不空开 强压成形2 4多料成形 二 冲压成形的工艺流程 18 三 常见冲压缺欠及消除方法 在冲压成形过程中 以起皱 拉裂对拉伸件的影响最大 约占零件失效的70 80 当成形状态导致两种失稳形式伴随处现时 通常问题都极难解决 需设计及调试人员花费大量精力来处理 1 外观 外表面上的微小缺陷都会在涂漆后引起光线的漫反射而影响外形的美观 因此不允许有波纹 暗坑 擦伤 划伤等破坏表面美感的缺陷 覆盖件上的装饰棱线和筋条要求清晰 平滑 左右对称和过渡均匀 2 强度及刚度 由于其塑性变形的不均匀性 会使某些部位刚性较差 导致制件变形 因此外表件的刚性要求不可忽视 检查覆盖件刚性的方法 一是敲打零件以分辨其不同部位声音的异同 另一是用手按看其是否发生松驰和鼓动现象 3 产品精度 由于冲压零件不同于机加工产品 不同部位有不同的公差要求 产品的形状精度直接影响相关件的搭接 焊装及整车的装配精度 4 为保证生产的稳定性 冲压件应有一定的安全裕度 19 常见的冲压缺陷拉裂起皱尺寸超差表面缺欠 三 常见冲压缺欠及消除方法 20 三 常见冲压缺欠及消除方法 拉裂和局部缩颈是拉伸失稳的主要表现形式 拉裂严重时肉眼便可看出 但无论是微裂纹还是明显拉裂都将影响产品的正常工作 导致产品报废 应对措施 冲压成形时产生的裂纹有很多种 解决的办法也并不相同 首先应了解拉裂的位置及原因 CAE分析可以通过成形极限图及制件的变薄率来分析裂纹产生的时间 位置 从而加以解决在成形过程中 通过减小毛刺 增大凸模R 凹模R 加大侧壁拔模斜度 过拉延 预存料 调整走料状态 润滑状态 降低压料力 提高材料拉伸性能等等 都是防止裂纹的有效方法 21 起皱 侧壁内凹 波纹等现象是压缩失稳的表现形式 不但影响零件的表面质量 也会对模具造成不必要的磨损 通常可分为失稳类皱纹和堆积形皱纹 受零件形状及破裂因素的制约 解决起来比较困难 应对措施 失稳皱纹是由压应力引起的皱纹 主要由于毛坯悬空时间长 板料在成形时受不均匀拉伸力 压缩力 剪切力等因素的影响 在厚度方向上失稳 堆积皱纹是由于成形时 毛坯受制件形状影响产生较大位移 形成多料区 在墩死时 局部表面积过剩 而导致的皱纹 提高压料力 调整拉延筋 冲压方向 增加成形工序 板料厚度 改变产品及工艺造型以吸收多余材料等方法是解决皱纹的主要手段 三 常见冲压缺欠及消除方法 22 三 常见冲压缺欠及消除方法 车身覆盖件通常是由3 5序冲压成形 其中涉及修边 翻边 定位 压料等多种因素 任何问题都可能导致制件在焊装 白车身匹配等环节出现缺欠 判断零件是否存在尺寸超差 同检测手段密不可分 无论是检验夹具 测厚仪 三座标测量机 关键是要找出导致制件超差的原因 同时应注意所分析的零件要有代表性 在模具或检测设备上的稳定性 从而有针对性地解决问题 23 三 常见冲压缺欠及消除方法 通常车身内部冲压件的外观质量不做等级评定 但对外表面件却有极严格的要求 不允许有A类及B类缺陷 并达到要求的评定等级 因此 诸如划伤 擦痕 暗坑 冲击线都有严格的限制 暗坑的解决措施 暗坑产生的原因较复杂 设计 制造 调试及冲压生产的不当都有可能诱发暗坑的出现 在设计上应系统分析对零件的变薄率 应力 应变关系 了解在变形区所产生应力梯度的等级 尽量保证产品塑性变形的均匀性 当产品形状导致的材料流动不均匀 局部多料时 宜增加工艺补充形状 24 三 常见冲压缺欠及消除方法 冲击线及滑移线成形冲击线是影响表面件质量的另一个主要的问题 板料在模腔内与凸 凹模接触所产成的痕迹可分为第一冲击线和第二冲击线 第一冲击线产生的原因是板料在凹模与压料圈闭合后 受凸模作用成形时 板料流经凹模口圆角 由摩擦及材料硬化 形成的痕迹 如凹模口圆角R值较大 且光洁度较高 划痕会比较轻 第二冲击线主要是板料在模腔内与上下模的凸R发生相对位移所产生的划痕 通常要比第一冲击线要轻 滑移线是板料在成形初期与凸模的高点接触时 产品脊线区域已产生塑性变形 如前后两侧在成形后期得不到有效控制 非常容易使板料沿脊线