汽车冲压件制造工艺分析

朱永

摘 要 目前，我国汽车行业的发展较为迅速，并且已经成为了国民经济重要支柱，但是随着时代的发展进步，使得汽车也在不断地更新换代，尤其是汽车车身的制造。下面本文将具体介绍汽车冲压件图，同时分析冲压件的总体工艺过程与各工序的工艺方案，之后将模具设计原则与合理选择冲压设备的方法提出，希望以此能够帮助学生更好的了解汽车冲压件制造工艺，并将其应用于实际问题的解决。

关键词 汽车冲压件；制造工业；设计原则；方法

中图分类号 U46 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2016）162-0140-02

模具设计的依据就是冲压工艺规程，而工艺过程得到保障的关键则是良好的模具结构设计，在改动冲压工艺的情况下常常会发生模具返工和报废的现象。通常受理解的差异性影响，使得同样零件的冲制可以选择多样化的方案。对于汽车冲压件的制作来说，在制作工艺上必须遵循使用安全、生产高效、经济合理及其技术先进的原则，使零件在满足相关技术要求的情况下将最佳的经济效益与技术效果创造。由此可见，对冲压件的制造工艺进行分析至关重要，下面我们将进行具体的介绍。

1 分析冲压件图

冲压工艺方案分析和制定的依据是产品零件图，因此在分析设计冲压工艺过程的时候也要从零件图入手，具体主要是从冲压件图的经济性与技术性上考虑。

1.1 分析冲压加工的经济性

在冲压加工方法上具有先进性的特点，这主要是因为该工艺具有操作简单、材料利用率高及其生产率高的特点，因此，目前的应用具有广泛性。然而模具费用较高，使得冲压加工的经济性受到了生产批量大小的直接影响，具体表现为批量越小，冲压单件加工成本越高，反之，批量越多，总成本数量就越低，因此对于零件制作数量较少的情况应该尽可能的选择其他制作方法。由此可见，在制作冲压件的时候，要与冲压件的生产纲领充分结合，从而保障冲压工艺的实施能够获得最大化经济效益。

1.2 分析冲压件的工艺性

冲压加工零件的难易程度则是对冲压件工艺性的体现，在技术上主要是对零件材料性能、精度要求、尺寸大小和形状特点的分析，使其与冲压件工艺要求相符。与此同时，良好的公益性还应具备以下特点，即操作方便、简单、产品质量稳定、模具寿命长且结构简单、工序数目少及其材料消耗少。通常情况下冲压件的精度和结构尺寸会对冲压件工艺性产生严重的影响，假如出现了零件工艺性差的情况，就应该讲相关建议和意见向设计部门提出，进而适当的修改零件图，保证冲压工艺性。

2 确定冲压件总体工艺过程

2.1 基本冲压工序的选择

常见的冲压工序主要包括了翻边、切边、落料、剪裁、拉深、弯曲、冲孔等，且各个工序存在显著的性质、用途和特点差异性。部分零件冲压的工序性质可直观的从产品零件图上看不出，如对于各种平板件的型孔来说，实施的工序只有冲孔、剪切或落料工序，对于开口筒形件来说则要拉深工序。而对于部分零件供需来说则要进行计算分析才能够确定工序性质。油封外夹圈和内夹圈冲压件具有基本相似的形状，只是在外径与直边高度上存在一定差异，经计算分析，外夹圈在加工工序上可以为，拉深、落料、冲孔和翻边；而内夹圈的工序则为落料冲孔和翻边。

2.2 冲压顺序和冲压次数的确定

重复同一性质工序的次数称之为冲压次数，对拉深件而言，可以依据板料许可的变形程度、形状和尺寸进行拉深次数的计算。对于翻边件、弯曲件来说，同样是依据极限变形程度及其具体形状、尺寸来进行冲压次数计算的。为了将工序数量减少，同时将材料的塑性发挥，应该依据工序的质量要求和变形特点合理安排冲压顺序。

2.3 工序的组合方式

基于一个冲压件的完成在工序上常常有多道，故而在进行工艺方案编制的时候，必须对工序慎重考虑，或多个工序组合或单个工序，或连续模生产，或复合膜生产等。通常冲压件的精度要求、尺寸大小和生产批量是模具选择的关键性因素，对于大批量的生产来说，必须尽可能的组合冲压工序，并将连续模冲压或复合模选择，对于批量较小的生产来说，则应尽可能的选择单工序简单模。然而，在冲压件尺寸过小的情况下出于对单工序模上料生产率低和不方便的考虑，则应将复合模或连续模生产选择。假如选择的是自动送料，则应选择连续模冲压。为了将多次冲压的定位误差避免，常常将复合模生产选用。在几个简单模制造费用高出复合膜，并且在生产批量小的情况下，则应对工序组合进行考虑，并将复合模生产选用。可选连续模或复合模作为工序的组合方式。

3 各工序工艺方案的确定与设计

以零件成形总体工艺方案的确定为依据将各道冲压工序的工艺方案确定并设计，在内容上主要为完成本工序成形加工方法的确定；本工序主要工艺参数的确定；以冲压工序的成形极限为依据计算必要的工艺，如一次翻边的高度、弯曲件的最小弯曲半径等；毛坯尺寸、形状及其下料方式的确定，材料利用率的计算；各工序成形力的确定；工序工时、能源、材料的消耗定额；依据计算并确定工艺方案的工件尺寸和形状将各工序的工件图绘出。

4 模具设计遵循的原则

4.1 确定模具结构形式和类型

以确定的冲压件的生产批量、精度要求、形状特点、模具维修和制造条件等工艺方案为依据，在保证操作安全性和方便性的基础上，将选择简单模、连续模或复合模确定，同时还要保证使用的模具在寿命要求、强度、刚度、结构形式与类型上相互协调一致。强度问题是复合模常常遇到的，具体表现为一副复合模上集中出现了翻边、冲孔及落料的现象，与此同时复合模的凸凹模壁厚薄与翻边高度小的情况下就不能满足强度要求。

4.2 选择可靠的工件定位方式

在定位基准选择时必须与设计基准尽可能重合，假如不重合，就要以尺寸链计算理论为依据进行公差的重新分配，将设计尺寸转换为成工艺尺寸。但是该做法具有较高的零件加工精度要求。当零件制作选择的是不同模具上多工序冲压时，必须保证工序基准的统一。要想可靠定位，就应该将高精度选择，以冲压时不发生移动和变形的表面为定位表面。并且冲压件上的定位表面随零件形状的不同变化，相距较远的外形定位、一个孔和两孔定位适合于平板零件，孔或形体定位适用于弯曲件，凸缘定位适用于拉深件。

4.3 模具零件设计制作的标准与规范

在进行模具工作零件计算、设计、定位、选用、卸料、压料、连接和紧固的时候，都要严格遵循相关的标准和规范，在没有标准可以选用的情况下方可进行设计。与此同时还要计算和选用橡皮和弹簧。在壁厚为较薄凹模、冲头小而长的情况下，则应强度校核，在将凹模的结构尺寸设计计算确定的情况下，可以以凹模周界选用模架为依据，保证模具的压力中心、轮廓大小、闭合高度与设备的选择相适应，并将模具结构草图画出。

4.4 模具总装配图的绘制

以模具结构草图为依据，将正式装配图绘制，保证装配图能够将各零件之间的相互关系清楚地表达，并且还要具备能够说明模具结构的剖视图、剖面图与投影图，同时还要将工件图，排样画出，并将技术要求和零件明细表等填写。

4.5 模具零件图的绘制

以模具的总装配图为依据，对模具零件图进行拆绘，并将技术要求、热处理、材料、表面粗糙度、公差及全部尺寸标注于零件图上。

5 冲压设备的合理选择

以所需的冲压力、冲压工序的性质、模具闭合高度、工序数目、模具的结构型式、轮廓尺寸、零件大小为依据，在充分考虑现有设备的情况下，将所需设备的数量、型号、吨位和类型选择，设计模具的工作和设备选择密切相关，并且可以同时或者是交叉进行许多工作。假如粗选的设备不大、计算的冲压力较小，然而模具轮廓尺寸大的情况下，可将大些的设备选择，保证模具的结构尺寸与漏料孔的尺寸、设备的闭合高度相适应。一般来说，在进行压力机选择和模具设计的时候应该关注以下几个方面：

1）要想冲模工作的正确和平衡得到保障，必须通过模柄轴线将冲模的压力中心与压力机滑块中心线重合，防止滑块在偏心载荷作用下发生压力和冲模机减少，进而诱发导轨不正常磨损；

2）计算深拉深模具的拉深功，并对压力机的电机功率进行校核；

3）通常弯曲和拉深工序所需行程较大，因此为了保证工件取出和毛坯安放的便利，必须对压力机的行程进行校核，保证行程在拉深件高度的2.5倍及以上。

6 结论

毋庸置疑，随着我国科学技术的发展，汽车已经充分渗入到我们的日常生活中，成为了我们的基本代步工具。我们不能否认的是虽然我国汽车的使用量十分可观，但是，在我国的汽车制造行业仍然存在着很大的进步空间，在很多地方与国外先进的技术仍然具有较大的差距。从某种程度上来说，汽车冲压片作为汽车最主要的构成部分，冲压件的制作工艺对于汽车行业的发展有着十分关键的作用，提升冲压件的制作工艺是提升我国汽车制造工艺的核心步骤。基于这些认识，本文对相关工艺进行阐述和研究，相信随着本文对于汽车冲压件制作工艺的介绍分析和阐述，大家能对这个流程有着一个较为清醒的认识，为后期的学习提供帮助。

参考文献

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