汽车冲压工艺

2.2.1覆盖件介绍

汽车覆盖件（以下简称覆盖件）是指构成汽车车身或驾驶室、覆盖发动机和底盘的薄金属板料制成的异形体表面和内部零件。轿车的车前板和车身、载重车的车前板和驾驶室等都是由覆盖件和一般冲压件构成的。

覆盖件组装后构成了车身或驾驶室的全部外部和内部形状，它既是外观装饰性的零件，又是封闭薄壳状的受力零件。覆盖件的制造是汽车车身制造的关键环节。

2.2.2覆盖件的分类

按功能和部位分类，可分为外部覆盖件、内部覆盖件和骨架类覆盖件三类。外部覆盖件和骨架类覆盖件的外观质量有特殊要求，内部覆盖件的形状往往更复杂。

压料面是指板料在凹模圆角以外的法兰部分，工件本体部分或工艺补充部分组成，其应是平面或曲率较小的曲面，不允许有大的起伏或拐点在拉延成型过程中，压料面的材料被逐渐拉入凹模型腔内，转化为覆盖件形状。压料面与凸模形状保持一定几何关系，保证在拉延过程中板料处于张紧状态，并能平稳地包拢凸模，防止起皱破裂。

拉延筋

覆盖件拉延成型时，在压料面上敷设拉延筋或拉延槛，对改变进料阻力，调整进料速度使之均匀和防止起皱具有明显的效果。

敷设拉延筋的主要作用：

（1）增加局部区域的进料阻力，使整个拉延件进料速度达到平衡状态。

（2）加大拉延成型的内应力，提高覆盖件的刚性。

（3）加大径向拉应力，减少切向压应力，延缓或防止起皱。拉延筋的断面形状为半圆形，拉延槛的阻力更大，它多用在深度浅的拉延件上。

拉延变形过程

2.3.1.2拉延质量及穿、冲工艺孔

拉深过程中的主要缺陷是起皱和拉裂

起皱是拉深时由于较大的切向压应力使板料失稳造成的，起皱是拉深工艺产生废品的主要原因之一，正常的拉深工艺中是不允许的。常采用压力圈压住周边凸缘部分材料来防止起皱。

拉裂一般出现在直壁与底部的过渡圆角处。拉深时材料各部分厚度都发生变化，而且变化是不均匀的。而直壁与底部过渡圆角部分材料在整个拉深中一直受到拉应力作用，造成此处变薄最大，当拉应力超过材料的抗拉强度时，此处将被拉裂。

当前模块式冲压装置的集成度是很高的，在宽度为300MM尺寸范围内可安排达35个模具，通过冲模上端的顶板可对冲模进行独立式系列控制，即形成冲模的集成控制。整个系统的可编程在WINDOWS用户界面和菜单下实现，编程涉及模具沿着横向定位轴的伺服驱动定位，带材的检验矫正及纵向进给定位，冲压件的质量跟踪检验，冲模的调整及压力机；状况监控等多功能。

2.4.2亚毫米冲压项目

亚毫米冲压"是指汽车车身冲压件的精度控制在0-1.0MM的范围内，与过去制造业通行的误差2MM相比，是个非常大的提高。这是一个以提高冲压质量和制造技术为目标的综合项目。该项目与"2MM工程"都是90年代后期美汽车界开展的大型研究项目。所谓"2MM工程就是把车知、身装配尺寸变动量控制在2MM 之内，大大严于原先的8MM误差范围。

冲压加工成形技术是影响汽车车身制造水平的关键因素之一，美国专家曾在一条汽车装配线上对50多个个案进行实地分析表明，造成车身尺寸误差变动的诸多原因中，冲压件本身尺寸造成的积累误差占23%，其主要原因是传统的基于经验和原有工艺基础上低水平上的模具设计与制造。

亚毫米冲压的中心是冲压件的精度与敏捷度两个目标，精度就是使冲压件尺寸准确度控制在0毫米或亚毫米的水平，其关键是控制车身支架、立柱等结构件的尺变动，并使车身覆盖件分块度大，如采用整体左右侧板和顶盖板等。敏捷度含义则是指减少冲压件的生产准备时间达30%，包括模具设计、试样制造和工装准备时间，以达到极大缩短新车型制造周期的目的，该项目含有冲压和装配的集成设计、冲压系统敏捷设计和制造、冲压过程的智能检测和监控、全系统集

成4个子项目。

通过亚毫米冲压项目的研究，使冲压成形技术有了飞跃性的进展，其中包含有：（1）冲压过程和部件装配工艺的设计由基于经验和传统工艺向科学和数据过程的转化；(2)冲压设计向CAD和模拟试模转化，摒弃了传统的尝试法；（3）实施模具设计制造由过去串行方式向并行方式转化；（4）实现了过程监测和设备维护由被动响应向科学预测式转变。"2MM工程"和"亚毫米冲压"两项目现已先后完成，正在美国三大汽车制造公司推广应用，取得了许多有益的成果，冲压成本大幅下降，获得日益增的经济效益的社会效益，并逐步向其他国家推广应用。

2.4.3特种冲压成形技术

现代汽车冲压件的技术要求朝着结构复杂、分块尺寸增大、相关边的零部件较多、承载能力变大和内应力限制严格等方向发展。这要求并促进特种冲压成形技术如液压成形、精密成形、爆炸成形、旋压成形、无模成形、激光成形和电磁成形技术的发展。限于本文篇幅，这里主要介绍内压成形和电磁成形两项技术。

现代汽车冲压件的技术要求朝着结构复杂、分块尺寸增大、相关边的零部件较多、承载能力变大和内应力限制严格等方向发展。这要求并促进特种冲压成形技术如液压成形、精密成形、爆炸成形、旋压成形、无模成形、激光成形和电磁成形技术的发展。限于本文篇幅，这里主要介绍内压成形和电磁成形两项技术。

2.4.4液压式或注入弹性体式的成形技术