金屬零件的加工成型

1、 目錄 第一節(jié) 沖壓加工概述第二節(jié) 普通沖裁第三節(jié) 彎曲成形第四節(jié) 拉延成形第五節(jié) 翻邊成形第六節(jié) 整形第七節(jié) 沖壓材料第八節(jié) 沖壓生產(chǎn)工藝第一節(jié) 沖壓加工概述1.沖壓車間工藝流程原材料（板料和卷料）入庫 開卷線 大件清洗涂油、小件開卷剪切 (10、20、30、40、50沖壓生產(chǎn)線) 安裝模具調(diào)試首件合格 投入批量生產(chǎn)（自檢、專檢） 合格件防銹 入庫2.冷沖壓的概念及特點(diǎn)2.1冷沖壓的定義冷沖壓是指在常溫下，利用安裝在壓力機(jī)上的沖模對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需要零件的一種壓力加工方法。2.2冷沖壓的特點(diǎn)產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定，精度高，重量輕，剛度好，互換性好，高效低耗，操作簡單，

2、易于實(shí)現(xiàn)自動化。3.冷沖壓基本工序的分類冷沖壓概括起來分兩大類：分離工序和成形工序。3.1分離工序是板料在外力作用下沿一定的輪廓線分離而獲得一定形狀、尺寸和切斷面質(zhì)量的成品和半成品。分離工序分：落料、沖孔、切斷、修邊等工序名稱圖示特點(diǎn)落料用沖模沿封閉曲線沖切，沖下部分是零件。用于制造各種形狀的平板零件沖孔用沖模沿封閉曲線沖切，沖下部分是廢料。用于制造各種形狀的平板零件切斷用沖模沿不封閉曲線沖切產(chǎn)生分離修邊將成形零件的邊緣修切整齊或切成一定形狀3.2成形工序是坯料在不破裂的條件下產(chǎn)生塑性變形而獲得一定形狀和尺寸的成品和半成品。成形工序分：拉延、翻邊、整形、翻孔、彎曲等工序名稱圖示特點(diǎn)拉延把板料毛

3、坯成形制成各種開口空心零件翻邊把板料或半成品的邊緣沿一定的曲線按一定的曲率成形成豎立的邊緣整形為了提高已成形零件的尺寸精度或獲得小的圓角半徑而采用的成形方法翻孔在預(yù)先沖孔的板料或半成品上或未經(jīng)沖孔的板料制成豎立的邊緣彎曲把板料沿直線彎成各種形狀，可以加工形狀極為復(fù)雜的零件3.3各工序名稱及其代號工序名稱拉延修邊沖孔整形成形翻邊翻孔代號DRTRPRCRSTFOFLBUR工序名稱切角翻口壓合落料彎曲切開斜楔沖孔代號CTBUHEMBLBESEPCAM-PRC 第二節(jié) 普通沖裁沖裁，在廣義上講，是分離工序的總稱。它是利用模具使板料產(chǎn)生分離的沖壓工序，簡單的說它是利用沖模在壓力機(jī)上使板料分離的一種沖壓工

4、序，它包括落料，沖孔，切斷，切邊，切口等多種工序，但一般來說主要是指落料和沖孔工序。1.沖裁變形過程分析1.1沖裁變形過程（1）彈性階段由于凸模所施加的壓力，板料產(chǎn)生彈性彎曲，板料與凸凹模接觸處形成很小的圓角，隨著凸模繼續(xù)壓入，材料內(nèi)的應(yīng)力達(dá)到彈性極限。（2）塑性變形階段部分材料被擠入凹模，板料內(nèi)部應(yīng)力達(dá)到屈服極限，凸、凹模刃口處出現(xiàn)細(xì)微裂紋，說明材料開始破壞，因而塑性變形階段告終。（3）斷裂分離階段材料內(nèi)部應(yīng)力達(dá)到強(qiáng)度極限，凸凹模刃口處的裂紋不斷向材料內(nèi)部擴(kuò)展，在凸、凹模間隙合理的情況下，上下裂紋重合，材料產(chǎn)生分離。沖裁的過程中，變形是很復(fù)雜的，除了剪切變形外，還存在拉深、彎曲、橫向擠壓等變

5、形，所以，沖裁件及廢料的平面不平整，常有翹曲現(xiàn)象。1.2沖裁斷面與間隙一般沖裁斷面明顯分為三個特征區(qū)：圓角帶、光亮帶、斷裂帶。圓角帶與材料的硬度有關(guān)，軟材料的圓角帶大光亮帶與材料的塑性有關(guān)，塑性好的材料，光亮帶大斷裂帶與材料的塑性有關(guān)，塑性差的材料，斷裂帶大間隙對制件斷面質(zhì)量的影響：1.斷裂帶 2.光亮帶 3.圓角帶可以從圖中看出：（1）間隙過小光亮帶出現(xiàn)間斷，且中間有毛刺出現(xiàn)，沖裁質(zhì)量一般，嚴(yán)重時會在光亮帶上產(chǎn)生撕裂；（2）間隙過大光亮帶很窄，嚴(yán)重時幾乎消失，而斷裂帶很大，毛刺很大，極易產(chǎn)生撕裂。2.沖裁力的計(jì)算2.1沖裁力沖裁力是材料對凸模的最大抵抗力，用平刃沖裁時，沖裁力為：P=Ltb1

6、.3Lt式中：L-沖裁周邊長度（mm） t -材料厚度（mm） -材料抗剪強(qiáng)度（N/mm2） b-抗拉強(qiáng)度極限（N/mm2） 為了減少沖裁力，經(jīng)常采用階梯沖裁，斜刃沖裁，波浪形刃口沖裁，加熱沖裁。3.沖裁件的排樣在沖壓零件的成本中，材料費(fèi)用占50以上，因此材料的經(jīng)濟(jì)利用是個重要問題。沖裁件在條料或板料上的布置方法叫排樣。排樣不合理就會浪費(fèi)材料，衡量排樣經(jīng)濟(jì)性的標(biāo)誰是材料利用率，也就是工件的實(shí)際面積A0與板料面積A的比值，即A0材料利用率=-100A其中板料面積A包括工件面積與廢料面積， 廢料分為工藝廢料和結(jié)構(gòu)廢料兩種。搭邊和余料屬于工藝廢料；沖孔廢料屬于結(jié)構(gòu)廢料，一般由工件的形狀特點(diǎn)決定，不能

7、改變。搭邊：排樣時工件之間以及工件與條料側(cè)邊之間留下的余料稱為搭邊。作用是補(bǔ)償定位誤差，保證沖出合格的樣件；搭邊還可以使條料具有一定的剛度，便于送料。排樣有三種：（1）有廢料排樣。我們目前的落料件基本都屬于此種排樣。例如：S11后地板后橫梁橫臂板、S11后底板后橫梁直臂板、S11左/右前縱梁本體、B11控制臂上/下體。（2）少廢料排樣。沿工件部分外形沖裁，只局部有搭邊和余料。（3）無廢料排樣。無任何搭邊。常用的排樣類型第三節(jié) 彎曲成形1.彎曲及彎曲變形特點(diǎn)1.1彎曲的定義彎曲是把平板坯料在沖模壓力下或通過專用設(shè)備彎折成一定角度，制成各種形狀零件的一種沖壓工藝方法。1.2彎曲變形特點(diǎn)a. 彎曲變

8、形主要集中在圓角部分，除圓角部分的平直部分保持不變。b. 變形區(qū)纖維的變形沿厚度方向而不同，（如右圖）內(nèi)側(cè)B-B受壓縮變形，外側(cè)B-B受拉伸變長，在內(nèi)外層之間O-O纖維長度不變，即中性層。c. 在變形區(qū)材料厚度變薄。1.3板料彎曲過程板料在彎曲時，一般經(jīng)過以下幾個階段： 彈性彎曲階段板料在外加彎曲力矩的作用下，首先發(fā)生彎曲變形，即通過彈性彎曲階段。 在外加彎曲力矩消失的情況下，零件總會恢復(fù)到原來的形狀； 塑性彎曲階段隨著彎矩的增加，板料彎曲變形增大，板料內(nèi)外層金屬先達(dá)到屈服極限，板料開始由彈性變形階段轉(zhuǎn)入塑性變形階段。隨著彎矩的不斷增加，塑性變形就由表向里擴(kuò)展，最后使整個斷面進(jìn)入塑性狀態(tài)。2.

9、彎曲回彈彎曲變形過程中，材料本身除了塑性變形外，必然同時伴有彈性變形的過程。當(dāng)彎曲后去掉外力時，彈性變形部分將立刻恢復(fù)，使彎曲件的彎曲件的彎曲角與彎曲半徑發(fā)生改變，而不再和模具形狀一致，這種現(xiàn)象稱為彎曲件的回彈。（例如二沖S11發(fā)罩內(nèi)板和S11前擋板，S11后縱梁本體回彈都比較大，從而一定程度的影響了焊裝裝配）2.1在彎曲時，影響回彈的主要因素在彎曲作業(yè)中，影響的因素很多，其中主要有以下幾方面： 材料的力學(xué)性能 在彎曲精度比較高的零件時，為了減少回彈值，應(yīng)選擇力學(xué)性能分布較均勻的金屬板料。 材料表面質(zhì)量 板材厚度上的精度、表面質(zhì)量和平度，對回彈有較大影響。若板料厚度上公差范圍大，其回彈角的波動

10、就大；板料厚度越薄，受這方面的影響就越大。此外，若材料表面不平、凸起及有雜質(zhì)，則在彎曲時將會產(chǎn)生應(yīng)力集中，因而對回彈有較大的影響。 相對彎曲半徑r/t r-指彎曲半徑。 t-指料厚。 r/t越大，則回彈值越大。故為了減小回彈的影響，一般都選擇小的相對彎曲半徑。但過小的彎曲半徑使彎曲處破裂。必須均衡考慮。 彎曲角 彎曲角越大，表示變形區(qū)越大，但是彎曲角與彎曲半徑的回弱值無關(guān)。 彎曲件的形狀及模具工作部分尺寸 彎曲件的幾何形狀及模具工作尺寸對回彈值有較大影響。例如，在彎曲過程中，U形件比V形件的回彈性要小些。這是因?yàn)閁形件的底部在彎曲中有拉伸變形的成分，故回彈要小。 彎曲作用力的影響 一般情況下，

11、彎曲作用力小時，則回彈角大。增加作用力，實(shí)際上彎曲帶校正基本上可以使回彈角減小或趨近于零。2.2減少彎曲回彈的措施(1)改進(jìn)彎曲件局部結(jié)構(gòu)和選用合適材料例如，在彎曲件變形處壓制加強(qiáng)筋，用以提高零件剛度減少回彈；又如在選用板材時，可采用彈性模數(shù)大而屈服極限值較低的材料進(jìn)行彎曲，可以減少回彈；對于一些硬材料，彎曲前進(jìn)行退火處理，也可減少回彈。(2)補(bǔ)償法根據(jù)彎曲件的回彈趨勢和回彈量大小、修正凸?；虬寄９ぷ鞑糠值男螤詈统叽?，使工件的回彈量得到補(bǔ)償。一般來說補(bǔ)償法是消除彎曲件回彈最簡單的方法，在實(shí)際生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。第四節(jié) 拉延成形1.拉延概述1.1拉延定義拉延是利用專門的模具將沖裁或剪裁后的平板坯

12、料制成開口的空心件的一種沖壓工藝方法，用拉延工序，可以制成筒形、階梯形、錐形、球形、方盒形和其他不規(guī)則形狀的薄板工具，拉延所用的模具一般是由凸模、凹模和壓邊圈三部分組成。1.2拉延變形的特點(diǎn)（對軸對稱的零件）（1） 其凸模、凹模與沖裁時不同，它們工作部分沒有鋒利的刃口，而是做成一定的圓角半徑，并且其間隙也稍大于板料的厚度。在凸模的作用下，毛坯在凹模兩端面和壓邊圈之間的縫隙中變形，并被拉入凸凹模之間的間隙里形成空心零件的壁，所以拉伸時毛坯的外部環(huán)形部分是變形區(qū)，而底部通常是不參加變形的不變形區(qū)。（2） 毛坯變形區(qū)在切向壓應(yīng)力和徑向拉應(yīng)力的作用下，產(chǎn)生切向壓縮與徑向伸長的變形。（3） 變形程度主要

13、受毛坯傳力區(qū)的承載能力的限制。（4） 厚度的變化，側(cè)壁變厚，底部變薄。1.3汽車覆蓋件的簡介1.3.1汽車覆蓋件的拉延汽車覆蓋件與一般沖壓件相比，具有材料薄，形狀復(fù)雜，多為空間曲面，結(jié)構(gòu)尺寸大和表面質(zhì)量要求高等特點(diǎn)。在汽車覆蓋件中，形狀簡單、深度淺的覆蓋件一般采用單動壓力機(jī)來成型；形狀復(fù)雜、深度深的覆蓋件必須采用雙動壓力機(jī)成型。這是因?yàn)閱蝿訅毫C(jī)的壓料力是靠機(jī)床下面的油缸或氣墊獲得的，油缸（或氣墊）的壓力和行程都比雙動壓力機(jī)小得多，它不能提供較大壓料力和大行程的復(fù)雜深拉延件所需的成型力。其次，單動壓力機(jī)所用拉延模的壓料圈比較薄，剛性相對弱，亦不能適應(yīng)復(fù)雜深拉延件的成型。雙動壓力機(jī)所用拉延模的結(jié)

14、構(gòu)比較簡單，主要由三大件(凸模、凹棋和壓料圈)或四大件(凸模、凸模固定座、凹模和壓料圈)組成。這種拉延模呈正裝形式，凸模和壓料圈在上，分別安裝在壓力機(jī)內(nèi)、外滑塊上，凹模在下，直接裝在下臺面墊板上。凸棋與壓料圈、凹模與壓料圈之間分別裝有內(nèi)、外導(dǎo)向裝置。模具的輪廓尺寸和閉合高度必須嚴(yán)格適應(yīng)壓力機(jī)技術(shù)參數(shù)的要求，設(shè)計(jì)時要慎重決定。在轎車（典型三廂）上的覆蓋件中，有13種沖壓件是外表面件，分別為：兩圍：左/右側(cè)圍四翼：左/右前翼子板、左/右后翼子板四門：左/右前門外板、左/右后門外板三蓋：頂蓋、發(fā)動機(jī)蓋外板、行李倉蓋外板、除了上述的13種外表面件以外，轎車上的覆蓋件還包括：前底板、后底板、前擋板、發(fā)動

15、機(jī)蓋內(nèi)板、行李倉蓋內(nèi)板、四門內(nèi)板等等。1.3.2對覆蓋件的要求如下：（1） 尺寸和形狀應(yīng)符合檢具和經(jīng)過焊裝合件匹配的樣件。（2） 表面質(zhì)量好。外覆蓋件（尤其是轎車的外覆蓋件）表面不允許有波紋、皺紋、凹痕、劃傷、擦傷、壓痕等缺陷，棱線應(yīng)清晰、平直、曲面應(yīng)圓滑、過渡均勻。（3） 剛性好。覆蓋件在成形過程中，材料應(yīng)有足夠的塑性變形，以保證零件具有足夠的剛性。（4） 良好的工藝性。覆蓋件應(yīng)具有良好的沖壓工藝性能和焊接工藝性能，以降低沖壓和焊裝的生產(chǎn)成本。沖壓工藝性，主要是看各工序，特別是拉深工序能否順利進(jìn)行、能否穩(wěn)定生產(chǎn)。第五節(jié) 翻邊成形翻邊是將坯料上的孔或曲線外緣翻出凸緣的成形方法，可以分為翻孔和外

16、緣翻邊兩種形式，這兩種形式在變形性質(zhì)，應(yīng)力狀態(tài)及生產(chǎn)上的應(yīng)用都有所不同?？椎姆吺窃陬A(yù)先沖好孔的基礎(chǔ)上，依靠材料的拉伸沿一定的曲線翻成豎立凸緣的沖壓方法。外緣翻邊是沿毛坯曲邊，借材料的拉伸或壓縮，形成高度不一的豎邊。1.翻孔工藝變形特點(diǎn)在翻孔過程中，材料沿切線方向伸長，材料厚度變薄，孔口處的纖維拉伸變形程度最大，變形最明顯。2翻孔間隙翻孔過程中，材料沿周向伸長，其厚度沿翻孔的高度方向逐漸變薄，翻孔模凸、凹模之間的間隙應(yīng)大于材料厚度，一般圓孔翻邊凸、凹模之間的間隙（單邊）可控制在（0.75-0.85）t，使直壁稍微變薄，以保證豎邊成為直壁。3外緣翻邊外緣翻邊分為外凸輪廓和內(nèi)輪廓的翻邊，外凸輪廓輪

17、廓的翻邊也叫壓縮類的翻邊，其變形性質(zhì)和應(yīng)力狀態(tài)類似于不用壓邊圈的淺拉深，內(nèi)輪廓的翻邊也叫伸長類的翻邊和孔的翻邊類似。第六節(jié) 整形整形是將以成形的工件校成準(zhǔn)確的形狀和尺寸的方法。1拉深件的整形帶凸緣拉深件常因凸緣圓角半徑（即凹模圓角半徑）過小，拉伸時材料流動受阻而破裂，因此，拉深模需要加大凹模圓角半徑，再通過整形減小圓角半徑。2彎曲件的整形 由于材料彎曲后產(chǎn)生回彈，影響了工件的形狀和尺寸，對于精度要求很高的彎曲件， 通過彎曲后再進(jìn)行整形。 第七節(jié) 沖壓材料1.沖壓材料:1.1板材的分類和名稱板材是指各種形狀的半成品，如：薄板、中板、厚板、窄帶材、帶材等。按厚度分：厚板（4mm以上）、中板（3-4

18、mm）、薄板（3mm以下）按軋制狀態(tài)分：熱軋鋼板、冷軋鋼板冷軋鋼板生產(chǎn)工藝（寶鋼）：礦石高爐煉鐵轉(zhuǎn)爐煉鋼連鑄（板坯）熱連軋酸洗冷連軋連續(xù)退火（熱鍍鋅）卷取/其他（電鍍鋅/縱剪成帶/橫剪成板/）熱軋鋼板生產(chǎn)工藝（寶鋼）：礦石高爐煉鐵轉(zhuǎn)爐煉鋼連鑄（板坯）除鱗精軋冷卻卷取熱軋卷（冷軋）矯直/縱剪/橫剪1.2合金及合金鋼我們通常所用的鋼實(shí)際上就是鐵碳合金，碳滲于鐵基中形成固溶體，根據(jù)含碳多少，可以劃分為低、中、高三類碳鋼。合金鋼無疑是鐵基中滲入或固溶了其他的金屬元素，從而改善了鋼的塑性，比如08Al之類板料，主要是Al、Fe合金，有了這樣的組合，板材的塑性大大改善，能夠適應(yīng)冷沖壓的變形。1.3板料對冷

19、沖壓的影響（1）鋼板的厚度公差鋼板厚度公差超差是指鋼板的實(shí)際厚度超過標(biāo)準(zhǔn)允許的偏差，它不僅影響零件沖壓開裂，表面起皺，零件回彈，甚至可能造成重大的模具事故。這是影響沖壓成敗三要素之一。鋼板厚度公差波動的大小，實(shí)際上影響模具對零件施加壓力的大小，金屬流動的難易，從而影響零件沖壓開裂和起皺。（2）鋼板的表面缺陷按規(guī)定，熱軋鋼板的表面不得有裂紋、結(jié)疤、折疊、氣泡、分層和夾層等對使用有害的缺陷。但允許有深度（或高度）不超過厚度公差一半的麻點(diǎn)、凹陷、劃痕等輕微、局部的缺陷，并保證鋼板的最小厚度。冷軋和熱軋鋼板的任何表面缺陷的存在，特別是超出標(biāo)準(zhǔn)允許的表面缺陷，都會成為影響零件沖壓開裂、涂漆質(zhì)量和車身外觀

20、質(zhì)量的直接原因。1.4鋼板的化學(xué)成分(1)碳。碳是鋼中的一種最基本的元素，它提高鋼板的強(qiáng)度，特別是抗拉強(qiáng)度。(2)硅。硅能提高冷軋鋼板的強(qiáng)度。(3)錳。可防止鋼過氧化和冷軋鋼板邊部避免產(chǎn)生龜裂的有利作用。(4)磷。具有良好的冷軋退火功能。但磷有冷脆性，對焊接性能也有不利影響。(5)硫。對沖壓有害無益的元素。(6)鋁。防止鋼板時效、作為強(qiáng)脫氧劑、有利于深沖性能。1.5表征鋼板的主要力學(xué)性能指標(biāo)a.強(qiáng)度: 金屬材料在外力作用下抵抗變形和斷裂的能力。屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度是極為重要的強(qiáng)度指標(biāo)，是金屬材料選用的重要依據(jù)。強(qiáng)度的大小用應(yīng)力來表示，即用單位面積所能承受的載荷(外力)來表示，常用單位為MPa。b

21、.屈服強(qiáng)度：金屬試樣在拉力試驗(yàn)過程中，載荷不再增加，而試樣仍繼續(xù)發(fā)生變形的現(xiàn)象，稱為“屈服”。產(chǎn)生屈服現(xiàn)象時的應(yīng)力，即開始產(chǎn)生塑性變形時的應(yīng)力，稱為屈服點(diǎn)，用符號s表示，單位為MPa。一般的，材料達(dá)到屈服強(qiáng)度，就開始伴隨著永久的塑性變形，因此其是非常重要的指標(biāo)。c.抗拉強(qiáng)度：金屬試樣在拉力試驗(yàn)時，拉斷前所能承受的最大應(yīng)力，用符號b表示，單位為MPa。d.伸長率：金屬在拉力試驗(yàn)時，試樣拉斷后，其標(biāo)距部分所增加的長度與原始標(biāo)距長度的百分比，稱為伸長率。用符號表示。伸長率反映了材料塑性的大小，伸長率越大，材料的塑性越大。e.應(yīng)變強(qiáng)化指數(shù)n：鋼材在拉伸中實(shí)際應(yīng)力應(yīng)變曲線的斜率。其物理意義是，n值高，表

22、示材料在成形加工過程中變形容易傳播到低變形區(qū)，而使應(yīng)變分布較為均勻，減少局部變形集中現(xiàn)象，因此n值對拉延脹形非常重要。f.塑性應(yīng)變比r值：r值表示鋼板拉伸時，寬度方向與厚度方向應(yīng)變比之比值。r值越大，表示鋼板越不易在厚度方向變形（越不容易開裂），深沖性越好。1.6鋼板表面質(zhì)量級別代號特征較高級的精整表面FB（O3）表面允許有少量不影響成型性及涂、鍍附著力的缺陷，如劃傷、壓痕、麻點(diǎn)、輥印及氧化色高級的精整表面FC（O4）產(chǎn)品二面種較好的一面無肉眼可見的明顯欠缺，另一面必須至少達(dá)到FB的要求超高級別的精整表面FD (O5)產(chǎn)品二面中較好的一面不得有任何缺陷，即不能影響涂漆后的外觀質(zhì)量貨電鍍后的外觀

23、質(zhì)量，另一面至少達(dá)到FB級2.汽車沖壓用鋼板應(yīng)具有以下三方面的基本質(zhì)量要求：（1）良好的表面質(zhì)量。材料的表面應(yīng)光潔平整，無分層和機(jī)械性質(zhì)的損傷，無銹斑、氧化皮及其它附著物。（2）嚴(yán)格的厚度尺寸公差。材料的厚度公差應(yīng)符合國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。（3）優(yōu)異的深沖性能。材料應(yīng)具有：良好的塑性、屈強(qiáng)比小、板厚方向性系數(shù)大、材料的屈服極限與彈性模量的3.冷沖壓用鋼板冷沖壓過程中所用的板料大多為冷軋薄板。冷軋薄板因具有板面平整、尺寸精度高而受到冷沖壓的青睞。因國家和地區(qū)而異，薄板的稱謂（或牌號）大相徑庭，但其組織結(jié)構(gòu)及物化性能卻大同小異。目前，沖壓車間所用的牌號大部分為St系列，例如：St13、St14、St16等

24、。相同牌號的材料也會因?yàn)闆_壓性能的不同，繼續(xù)細(xì)分。大體可分為F級，HF級，ZF級；F，H，Z分別為漢語拼音復(fù)雜級，很復(fù)雜級，最復(fù)雜級的第一個字母，一目了然。分別用于復(fù)雜級沖壓件，很復(fù)雜級沖壓件及最復(fù)雜級沖壓件的制件。以上的St系列板與我國的08AL系列板材性能大體是相同的，從本質(zhì)上來講都是08Al系列超低碳合金鋼。下表是常用汽車鋼帶的力學(xué)性能參數(shù)：4.材料消耗定額沖壓件的材料消耗定額是指單件產(chǎn)品所需某種規(guī)格的材料重量。材料消耗定額可按下式計(jì)算：Q0=Q1+Q2式中：Q0單件產(chǎn)品沖壓件材料消耗定額Q1單件產(chǎn)品沖壓件重量Q2單件產(chǎn)品沖壓件理論消耗廢料重量,在沖壓車間，對于來料是包料，Q2為單張毛坯

25、的重量，而來料是卷料，Q2為卷料頭尾去除后平均在每一張毛坯中后的單張毛坯的重量。第八節(jié) 沖壓生產(chǎn)工藝1.工藝紀(jì)律檢查的主要內(nèi)容（1）現(xiàn)場記錄（模具日點(diǎn)檢、自檢記錄表、設(shè)備日點(diǎn)檢）的填寫以及定期上交情況；（2）板料的標(biāo)識以及覆蓋情況；（3）工序件、成品件（合格件、返工件、報廢件）的存放以及標(biāo)識情況；（4）雙動模以及墊板的覆蓋情況；（5）皮帶運(yùn)輸機(jī)的堆件現(xiàn)象；（6）模具狀態(tài)看板的更新情況；（7）工藝文件的執(zhí)行以及保管情況；（8）換模操作規(guī)程；（9）操作人員對本道工序的熟悉情況；（10）準(zhǔn)時生產(chǎn)情況；（11）其他臨時的或新的工藝要求的執(zhí)行情況。 檢查項(xiàng)目總數(shù)-不合格項(xiàng)目總數(shù) 工藝貫徹率100 檢查項(xiàng)

26、目總數(shù)2.工時定額的計(jì)算方法（1）基本臺時：用秒表測量所得，即：從上件到下件所用時間；（2）基本工時：基本臺時工藝定員（3）臺時定額：基本臺時（1+寬放率）（4）工時定額：基本工時（1+寬放率）（5）班產(chǎn)定額：總工時/臺時定額3.工藝路線制定原則（1）壓機(jī)噸位適合模具工藝需求；（2）模具閉合高度小于壓機(jī)（最大裝模高度-最大裝模高度調(diào)節(jié)量）；（3）壓機(jī)墊板、滑塊安裝槽、頂桿孔與模具相匹配；（4）工作臺尺寸與模具長寬尺寸相匹配，便于模具安裝和生產(chǎn)中的操作；（5）考慮各生產(chǎn)線是否連貫生產(chǎn)和產(chǎn)能是否平衡分配；（6）考慮模具對壓機(jī)的適應(yīng)情況（如：壓機(jī)精度等制造公差對特殊零件質(zhì)量的影響）。1焊接分類：熔化

27、焊、壓力焊、釬焊1.1熔化焊：電弧焊、氣焊、電子束焊、激光焊、鋁熱焊、電渣焊電弧焊：熔化焊手工焊、CO2焊、埋弧焊、MA/IG焊 非熔化焊TIG、等離子弧焊1.1.1電弧焊：以氣體導(dǎo)電時產(chǎn)生的電弧熱為熱源。 熔化極：焊絲或焊條既是電極又是填充金屬。 非熔化極：電極（鎢極）不熔化。 MIG焊：金屬極（熔化極）惰性氣體保護(hù)焊 TIG焊：鎢極（非熔化極）惰性氣體保護(hù)焊 MAG焊：金屬極（熔化極）惰性氣體保護(hù)焊 CO2焊：二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊（MAGC焊）1.1.2壓力焊接： 焊接過程中必須對焊件施加壓力,加熱或不加熱的焊接方法。 1.加熱:將被焊金屬的接觸部位加熱至塑性狀態(tài)或局部熔化狀態(tài) ，然后施加一

28、定的壓力，使金屬原子間相互結(jié)合形成焊接接頭。如電阻焊 、摩擦焊等。 2 .不加熱：僅在被焊金屬接觸面上施加足夠大的壓力，利用壓力引起的塑性變形，使原子相互接近，從而獲得牢固的 壓擠接頭，如冷壓焊、超聲波焊、爆炸焊等。 1.1.3 釬焊:釬焊是采用比母材熔點(diǎn)低的金屬材料做釬料，將焊件（母材）與釬料加熱到高于釬料熔點(diǎn)，但低于母材熔點(diǎn)的溫度，利用液態(tài)釬料潤濕母材，填充接頭間隙，并與母材互相擴(kuò)散而實(shí)現(xiàn)連接焊接的方法。釬焊主要用于細(xì)小間隙的填充和連接，其接頭一般不承受太大的應(yīng)力。公司目前所用的焊接為：點(diǎn)焊（機(jī)器人點(diǎn)焊）、凸焊、螺柱焊、MIG.焊，火焰釬焊（門鉸鏈）、CO2焊，TIG焊一、點(diǎn)焊的概念1、點(diǎn)

29、焊屬于電阻焊的一種，它是將被焊工件壓緊于兩電極之間，并通以電流，利用電流流經(jīng)工件接觸表面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻將其加熱到熔化或塑性狀態(tài)，使之形成金屬結(jié)合的一種焊接方法。2、懸掛點(diǎn)焊/固定點(diǎn)焊/凸焊2.1、懸掛點(diǎn)焊機(jī)的構(gòu)成2.1.1懸掛點(diǎn)焊機(jī)主要由控制箱、水鹿、氣路、二次電纜和焊鉗組成。2.1.2按結(jié)構(gòu)可分為三大部分：控制部分，變壓器部分，工作部分；控制部分：主要是一臺微型電腦控制箱，具有存貯，輸入數(shù)據(jù)的功能，并控制所有的參數(shù)，設(shè)定參數(shù)，控制休止時間，預(yù)壓時間，加壓時間，回路時間。變壓器部分：是水冷式變壓器，其主要功能是叫380V的電壓轉(zhuǎn)化為24V的電壓。工作部分：主要是通水電纜和焊鉗。通水電纜主

30、要用于通水，通電；2.1.3按工作電路可分為三大路：水路，氣路和電路。2.2型號表示： DN3160 D點(diǎn)焊機(jī) N交流電50Hz 3懸掛式點(diǎn)焊機(jī) 160變壓器的最大輸出功率160KVA2.3焊鉗是用于生產(chǎn)的操作工具，其型號表示為；例 C301110 C焊鉗類型 30焊接力的大小 1110焊鉗的最大工作尺寸，其中前兩位數(shù)表示臂長，后兩位數(shù)表示臂寬。2.3.1焊鉗分類： a. 按形狀可以分為X型和C型； b. 按制造工藝分為：鑄造焊鉗和管式焊鉗。2.3.2焊鉗由氣缸，電極臂，電極桿，電極帽組成 2.4點(diǎn)焊焊接循環(huán)過程a)預(yù)壓時間由電極開始下降到焊接電流開始接通的時間。這一時間是為了確保在通電之前的

31、電極壓緊工件，使工件之間有適當(dāng)?shù)膲毫?。b)焊接時間焊接電流通過工件并產(chǎn)生熔核的時間。c)維持時間焊接電流切斷以后，電極壓力繼續(xù)保持的時間。點(diǎn)焊和凸焊一樣，其焊接循環(huán)有四個基本階段組成。d）休止時間由電極開始提起到電極再次開始下降，準(zhǔn)備在下一個待焊點(diǎn)壓緊工件的時間。點(diǎn)焊接頭圖示313點(diǎn)焊的方法及工藝介紹3.1電阻焊原理：主要利用在通電過程中電阻產(chǎn)生的熱量熔化母材金屬：Q=I2Rt Q產(chǎn)生的熱量（j）I焊接電流（A） R電極間電阻T焊接時間3.1.1影響產(chǎn)熱的因素：電阻、焊接電流、時間、壓力、電極形狀及材料性能、工件表面狀況1）電阻的影響：（1）中的電極之間的電阻R包括工件本身的電阻R1、兩工件之

32、間的電阻R2、電極與工件之間的電阻R3。R=2R1+2R2+R32）焊接電流的影響：焊接電流的影響比電阻和時間兩者都大。在點(diǎn)焊過程中必須嚴(yán)格控制3）焊接時間的影響：焊接電流和焊接時間在一定范圍內(nèi)可以互相補(bǔ)充。 兩種可供選擇的焊接規(guī)范：硬規(guī)范大電流和短時間軟規(guī)范小電流和長時間4）電極壓力的影響：電極壓力對兩電極間總電阻R有顯著的影響，隨著電極壓力的增大，R顯著減小，此時焊接電流雖略有增加，但不能影響因R減小而引起的產(chǎn)熱的減小，因此，焊接強(qiáng)度總是隨著電極壓力的增大而降低。解決辦法：是在增大電極壓力的同時，適當(dāng)?shù)卦龃蠛附与娏骰蜓娱L焊接時間，以彌補(bǔ)電阻減小的影響，可以保持焊接強(qiáng)度不變。電極壓力過小將引

33、起飛濺，也會使焊點(diǎn)的強(qiáng)度降低。5）電極形狀及材料性能的影響：隨著電極端頭的變形和磨損，接觸面積增大，焊點(diǎn)強(qiáng)度降低。6）工件表面狀況的影響：工件表面的氧化物、污垢、油和其他雜質(zhì)增大了接觸電阻，從而影響焊接強(qiáng)度3.2點(diǎn)焊的方法通常分為雙面點(diǎn)焊和單面點(diǎn)焊。雙面點(diǎn)焊時電極由工件的兩側(cè)向焊接處饋電，點(diǎn)焊完成時，工件的兩側(cè)均有電極壓痕。3.3點(diǎn)焊工藝及其參數(shù)的選擇焊接電流I、焊接時間t、電極壓力Fw、電極端面直徑ddj3.3.1點(diǎn)焊工藝參數(shù)的調(diào)整及確定:（1）根據(jù)工件的材料、板厚按前述的工藝參數(shù)選擇。（2）根據(jù)工藝參數(shù)修整電極直徑到確定尺寸。（3）利用與被焊件相同材料及板厚的試板進(jìn)行試焊，檢查質(zhì)量合格后方

34、可進(jìn)行焊接生產(chǎn) 3.3.2選擇工藝參數(shù)的具體步驟如下：a.定電極的端面形狀和尺寸；b.初步選定電極壓力和焊接時間，然后調(diào)節(jié)焊接電流，以不同的電流焊接試樣；c.經(jīng)檢驗(yàn)熔核直徑符合要求后，再在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)調(diào)節(jié)電極壓力，焊接時間和電流，進(jìn)行試樣的焊接和檢驗(yàn)，直到焊點(diǎn)質(zhì)量完全符合技術(shù)要求所規(guī)定的要求為止。此外，在試樣選擇工藝、參數(shù)時，要充分考慮試樣和工件在分流、鐵磁性物質(zhì)影響，以及裝配間隙方面的差異，并適當(dāng)加以調(diào)整3.3.3兩種不同板厚鋼板的點(diǎn)焊：厚度比小于3：1時，工藝參數(shù)可按照厚件進(jìn)行選擇，并稍增大焊接電流或者焊接時間；2）當(dāng)兩工件的厚度比大于3：1時，除按上條處理外，還應(yīng)： 在厚板的一側(cè)采用大的

35、電極直徑；2）在薄板的一側(cè)采用導(dǎo)電性稍差的電極材料。 3.3.4三層鋼板的點(diǎn)焊：當(dāng)點(diǎn)焊中間為較厚零件的三層板時，可按薄板選擇工藝參數(shù)，但要適當(dāng)增加焊接電流，約增加1025%，或者增加通電時間。當(dāng)點(diǎn)焊中間為較薄零件的三層板時，可按厚板選擇工藝參數(shù)，但要適當(dāng)減少焊接電流，約減少1025%，或者減少通電時間 3.3.5焊接電極：3.3.5.1電極的功能：點(diǎn)焊電極是保證點(diǎn)焊質(zhì)量的重要條件，它的主要功能有：向工件傳導(dǎo)電流，向工件傳遞壓力，迅速導(dǎo)散焊接區(qū)的熱量 ，電極修磨平整，對中才合格。3.3.5.2電極的磨損會使接觸表面直徑增大，使焊接電流密度減小，形成加熱不足及焊不牢。因此對電極直徑增加規(guī)定了范圍，

36、見下表。超過規(guī)定范圍，必須進(jìn)行修整或更換，然后方可焊接。10電極工作表面必須平整光潔，不允許有金屬粘著物或污物，否則應(yīng)當(dāng)修整，修整電極時應(yīng)首先使電極粗修成形，并保證兩電極工作表面的同心性及平行性，然后再精修工作表面使之光潔，平滑。3.3.6焊接產(chǎn)生飛濺的原因電流過大； 電極端部面積較小或表面不平， 電極壓力偏小，板件表面有油污；板件間有間隙； 電極與板件不垂直；打點(diǎn)在板件邊部， 連續(xù)打點(diǎn)使電極升溫較高 等。3.3.7焊點(diǎn)表面缺陷及其產(chǎn)生原因1.未熔透：電極端部直徑過大，焊接電流過小。2.焊點(diǎn)過?。汉附与娏鞑粔虼?，焊接通電時間太短，電極壓力過大。3.焊點(diǎn)壓坑太深：焊接電流太大，電極端部太小，電極

37、壓力不適當(dāng)。4.焊點(diǎn)不正：上下電極未對正，電極端部在通電時滑移，電極端部整形不良，工件與電極不垂直。5.焊點(diǎn)表面噴濺：電極壓力不足，焊接電流過大，電極壓力不足，通電時電極移動，上下電極錯位。6.電極工件粘連：工件表面污染，電極壓力太小，焊接電流太大，焊接通電時間太長，電極水冷不良。7.裂紋、縮孔、針孔：焊點(diǎn)未凝固前卸去電極壓力，電極壓力不足，焊接電流過大，通電時電極移動。8.焊點(diǎn)周圍上翹：焊接電流過大，電極壓力太大， 電極端部過小，工件接觸不良，上下電極不正。4 焊點(diǎn)質(zhì)量評判：4.1 NQST意為焊點(diǎn)強(qiáng)度質(zhì)量水平，即是通過對車身進(jìn)行破壞性檢查來評價和判斷整個白車身焊接強(qiáng)度的一種方法。 NQST

38、（焊點(diǎn)強(qiáng)度質(zhì)量水平）值缺陷點(diǎn)數(shù)/總點(diǎn)數(shù)此處焊點(diǎn)缺陷包括：焊點(diǎn)虛焊、弱焊、漏焊、錯位、燒穿4.2最小熔核直徑標(biāo)準(zhǔn)值：min=5（安全焊點(diǎn)）min=4（一般焊點(diǎn)）最小板厚 4.2.1焊點(diǎn)表面質(zhì)量要求：不允許燒穿/焊穿；焊接變形、焊點(diǎn)扭曲；焊點(diǎn)壓痕過深；焊核及熱影響區(qū)出現(xiàn)裂紋；嚴(yán)重的毛刺，外觀焊點(diǎn)存在毛刺。焊點(diǎn)內(nèi)部質(zhì)量要求：不允許有虛焊、弱焊焊點(diǎn)。4.2.2允許缺陷焊點(diǎn)數(shù)量：在零件上的一組或一列（同一焊鉗或同一規(guī)范焊接，作用相同或相近的）焊點(diǎn)中，允許有限制數(shù)量的缺陷焊點(diǎn)。這里的缺陷焊點(diǎn)是指虛焊、弱焊等不合格焊點(diǎn)。焊點(diǎn)類別焊點(diǎn)數(shù)量（個）一般焊點(diǎn)1-45-910-1920允許缺陷焊點(diǎn)0123安全焊點(diǎn)1-

39、910-1920-2930允許缺陷焊點(diǎn)01235.1凸焊機(jī)與固定點(diǎn)焊機(jī)的區(qū)別：固定點(diǎn)焊機(jī)是焊接板材的，兩個電極頭一樣，而凸焊機(jī)是焊接螺母的，所以它的下電極頭有一個帶彈簧的定位銷，用于焊接時擺放焊接螺母的。型號表示： TN400 T凸焊機(jī)；N交流電；400變壓器的最大輸出功率。5.2螺柱焊是將金屬螺柱或類似其他緊固件焊接于工件上的一種焊接方法。焊接過程：焊槍里的釘子先接觸到工件，在焊接按鈕閉合時，釘子被焊槍提起，造成釘子與工件之間產(chǎn)生電弧，然后釘子落下來，粘在工件上，完成焊接過程。熔化焊: 1、將被連接金屬局部熔化，然后冷卻結(jié)晶使分子或原子彼此達(dá)到晶格距離并形成結(jié)合力，這種焊接方法叫熔化焊接。1

40、.1熔化焊接需要一個能量集中，熱量足夠的熱源。1.2能量集中性：用金屬電極中單位面積所通過的電流大小來表示；電流越大能量集中性越好。2氣體保護(hù)焊的定義：用外加氣體作為電弧介質(zhì)并保護(hù)電弧和焊接區(qū)的電弧焊稱為氣體保護(hù)電弧焊，簡稱氣體保護(hù)焊。2.1常用的保護(hù)氣體：二氧化碳?xì)猓?CO2）、氬氣（ A r ） 、氦氣（He）及它們的混合氣體: CO2+ A r 、 CO2+ A r + He 、 。3工作原理：C02氣體保護(hù)電弧焊是使用焊絲來代替焊條,經(jīng)送絲輪通過送絲軟管送到焊槍,經(jīng)導(dǎo)電咀導(dǎo)電,在CO2氣氛中,與母材之間產(chǎn)生電弧,靠電弧熱量進(jìn)行焊接。3.1CO2氣體在工作時通過焊槍噴嘴，沿焊絲周圍噴射出

41、來，在電弧周圍造成局部的氣體保護(hù)層使溶滴和溶池與空氣機(jī)械地隔離開來，從而保護(hù)焊接過程穩(wěn)定持續(xù)地進(jìn)行，并獲得優(yōu)質(zhì)的焊縫。3.2 CO2：作用：隔離空氣并作為電弧的介質(zhì)。 純度：純度要求大于 99.5%，含水量小于0.05%。 流量：小于350A焊機(jī)：氣體流量為15-20升/分 大于350A焊機(jī)：氣體流量為20-25升/分3.3特點(diǎn)：焊接速度快，單位時間內(nèi)熔化焊絲比手工電弧焊快1倍；引弧性能好，焊接范圍廣，熔深大，焊接質(zhì)量好，熔敷效率高。與手工焊比抗風(fēng)能力差，設(shè)備較復(fù)雜。4、CO2焊接主要參數(shù)：焊接電流、電壓、速度，干伸長度、焊絲、氣體、極性4.1焊接電流:根據(jù)焊接條件（板厚、焊接位置、焊接速度、

42、材質(zhì)等參數(shù)）選定相應(yīng)的焊接電流。CO2焊機(jī)調(diào)電流實(shí)際上是在調(diào)整送絲速度。因此CO2焊機(jī)的焊接電流必須與焊接電壓相匹配，既一定要保證送絲速度與焊接電壓對焊絲的熔化能力一致，以保證電弧長度的穩(wěn)定。焊接電流:實(shí)際上是調(diào)送絲速度與熔化速度的平衡結(jié)果4.2焊接電壓既電弧電壓: 提供焊接能量。提供焊絲熔化能量.電壓越高焊絲熔化速度越快.4.2.1電弧電壓越高，焊接能量越大，焊絲熔化速度就越快，焊接電流也就越大。電弧電壓等于焊機(jī)輸出電壓減去焊接回路的損耗電壓，可用下列公式表示： U電弧 = U輸出 U損4.2.2電壓偏高時:弧長變長,飛濺顆粒變大, 易產(chǎn)生氣孔. 焊道變寬,熔深和余高變小.電壓偏低時:焊絲插向母材,飛濺增加,焊道變窄，熔深和余高大4.2.3電壓設(shè)定：根據(jù)焊接條件選定相應(yīng)板厚的焊接電流，然后根據(jù)下列公式計(jì)算焊接電壓:300A時: 焊接電壓 = ( 0.04倍焊接電流 + 20 2) 伏舉例1：選定焊接電流200A，則焊接電壓計(jì)