汽车设计中的工艺知识

1、 汽车设计中的工艺知识一 汽车零件对板材的要求： 1 焊接工艺要求： 材料中的碳份是对材料性能影响的最主要因素： C 焊接性能 ； C 焊接性能 材料中的合金成分是对材料性能影响的重要要因素 合金元素 焊接性能 ； 合金元素 焊接性能为易于焊接，材料的碳当量CH一般不得大于0.45 % ，碳钢含碳量0.25 %，合金钢含碳量0.18 % 2 冲压工艺要求： 延长率要大，越大，拉延性能越好； 屈强比 s/b要小，越小，塑性变形性能越好；屈服极限·弹性模数比s/ E要小，越小，冲压回弹越小。 焊接: 焊接性能分：“良好”“一般”“较差”“不好”四个等级含碳量越高越难焊一般碳钢C% <

2、; 0.25 合金钢C% < 0.18% 可焊性好 碳钢含碳量高于C% > 0.45; 合金钢含碳量高于C% >0.38% 可焊性不好1) 碳当量 CH% = C + Mn + Cr + Mo + Si CH >0.45% 难焊 CH <0.45% 易焊例如: 25号钢: C 0.25 Mn 0.7 Cr<0.25 Mo Si 0.20 CH% = C + Mn + Cr + Mo + Si =0.25 + ×0.7 + ×0.25 + ×0.2 = 0.37% 45号钢: C 0.45 Mn 0.7 Cr<0.25 Mo

3、 Si 0.2 16锰: C 0.16 Mn 1.5 Cr<0.25 Mo Si 0.4 CH% = C + Mn + Cr + Mo + Si 0.16 + ×1.5 + ×0.25 + ×0.2 = 0.42% 低碳钢: C<0.25% 中碳钢:C=0.25%0.6% 高碳钢C>0.6% 普通碳素钢: S 0.055% P 0.045% 优质碳素钢: S 0.045% P 0.040% 高级优质碳素钢: S 0.035% P 0.035% 热轧钢板: 一般用途,并能进一步深加工成冷轧钢板,可进行普通拉延(P) 冷轧钢板: 适合于冲压与拉延,进

4、行深拉延(S)最深拉延(Z)复杂拉延(F)很复杂拉延(HF)最复杂拉延(ZF) 几种提法：1. 深0100 -拉延； 100200 深拉延； 200300 最深拉延2. 0160 - 拉延 ； 160 深拉延 薄钢板: < 4.0 钣金工 厚钢板: 4.014 冷作工 国际焊接学会推荐碳当量CH% = C + Mn +Cr+ Mo + V +Ni + Cu 适合b = 500900MPa 日本JIS标准规定CH% = C + Mn +Si + Ni + Cr + Mo + V 适合b = 5001000MPa2) 焊点直径d: : 焊件板厚 不同厚度时取薄板厚 d = 1.2+4 (3)

5、 d = 1.5+4 (>3) =1 d =4.2 =2 d =6.4 =3 d =7.6 =4 d =10 （焊工手册：d = 2+3 ） 凹陷应满足h=0.10.153) 焊点距离: 当板厚比 >3建议不用点焊板厚 () 最小点距() 1 15(二层) 20 (三层) 2 25(二层) 30(三层) 3 30(二层) 40(三层) 4 40(二层) 50(三层)4) 点焊板厚: 由焊机结构形式不同使用场合不同,汽车车身制造用悬挂式点焊机较多。 汽车工程手册制造篇P503 “由于焊钳强度受到一定限制，导线断面尺寸受到一定限制，因此一般焊接板厚在3以下”。一般焊接板厚3 二层或三层

6、时总厚6板厚超过4则在工艺上要特别关注例如电焊机 落地点焊机: 焊2+2 DN16或DN25 焊3+3 DN75 （或4+4）5) 电弧焊 气体保护焊手工电弧焊 用焊条(有药模保) 规格:粗细 强度等级 焊缝质量: 焊缝强度要高于母材,如20钢s 280,b460而焊条性能b 4201000MPa。气体保护焊 用惰性气体保护 有氩气 、氦气、氮气、氢气、二氧化碳气。 一般有三种: 二氧化碳气体保护焊、惰性气体保护焊和混合气体保护焊。气体保护焊的优缺点: 1. 电弧可见便于调节 2没有熔渣 3易于机械化与自动化 4无飞溅或少飞溅 5焊接速度快，热影响区小 6适宜薄板焊接编 7光辐射强 8焊接设备

7、价格高。 一般常用的: 1.氩弧焊 2. 二氧化碳气体保护焊。 3.混合气体保护焊 使用焊丝有空心、实心二种。粗细常用有：0.8 1.0 1.2 1.41.6等。气体从焊丝与焊枪缝隙喷出,空心焊丝中心为产生电弧口。碳钢及低合金钢用气体: Ar + O2 ； Ar + CO2 ； CO2 ； Ar TIG焊机: 钨极惰性气体保护焊 常用于薄板焊接 MIG焊机: 熔化极惰性气体保护焊 常用于>2薄板与中板焊接。二氧化碳气体保护焊机: 用二氧化碳气体进行保护,穿透力强,可用于10以上的钢板,焊接变形小,对油、锈敏感性低,气体及焊丝成本低。缺点是:易烧损合金元素,飞溅大,焊枪重操作不便。 价格:

8、 MIG焊机/ TIG焊机 = 1.6 2图上标志： 5 3×20 （10） 131 一般电弧焊 标1； 氩弧焊 标131； 二氧化碳气体保护焊 标135 混合气体保护焊 (标准不明确) 标131或135 点焊 d n×(e) N 5 8×(10) 21(或技术条件) d: 焊点直径 n:焊点数量 e:焊点间距 焊点直径5, 8个点的点焊 10mm焊点间距 角焊 K n×L(e) N 5 3×20 （10） 131 K：焊角高 n：焊缝段数 焊角高5 3段焊缝焊缝长20 焊缝间距10 L：焊缝长度 e：焊缝间距 符号与虚线异侧 表示焊缝在箭头所

9、指一侧(符号与虚线同侧 表示焊缝在箭头所指背侧) K n×L(e) N 5 3×20 （10） 131符号与虚线同侧 表示焊缝在箭头所指背侧(符号与虚线异侧 表示焊缝在箭头所指一侧 ) 角焊（四周焊） K n×L（e） N 缝焊 缝焊 c n×L（e） N 5 4×15（10） 22 c:焊缝宽 n: 焊缝段数 5:焊缝宽 4: 焊缝段数 L:焊缝长度 e: 焊缝间距 15:焊缝长度 10: 焊缝间距 焊缝剖口： 正确的焊缝剖口,不同的焊接方式剖口标准与要求不同,非常麻烦,因此,逐步与工艺人员共同完善。 焊缝的检验: 1） 焊缝强度 焊接时可根

10、据母材及要求的焊缝强度选焊丝. 2） 裂缝 可用着色、熔光、磁粉； 超声波、X光3） 熔深 为避免出现假焊、虚焊，需剖切检验,将部件剖切再打磨，再进行测量，根据板厚,如2.5板厚熔深1.21.5冲压： 拉延(拉深)； 冲裁(落料,切边,冲孔); 翻边； 折边 拉延(拉深) 拔模斜度 ? 拉延间隙: 拉延间隙把压边圈和凸模分割开,通过拉延间隙板料流入凹模中, 拉延间隙越小,局部的延伸率越大零件的表面将受到损坏,会产生裂痕,。如果拉延间隙太宽,零件的形状正确性降低,并会产生起皱等质量缺陷。拉延间隙取决于拉延深度, 拉延件壁在压边圈和拉延凸模之间倾斜度至少为7度,这样在以后的切边工序中,有足够的剪切斜度。 当多次拉伸时前几次间隙大,最后一次间隙最小。 1 冲压圆角: 内r材料厚t (最好r=35t) r越大越好但要8t2 尺寸应标注凸模(凹面?)上3 一次拉伸 圆形无凸缘（发兰边）的拉伸件 高h/直径d0.4 回弹: 回弹公式： 回弹前的角度r 回弹后的角度r回 材料厚t r 当 r/t = 58时 r回 = 很多尺寸变形的零件,局部的拉延率不同产生的回弹值也各不相同,这些回弹值在目前只能通过经验来估计。为