车架纵梁工艺
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车架纵梁的冲压成形工艺流程(二)车架纵梁的冲压成形工艺流程简介车架纵梁是汽车的重要部件,它承受着车身的重量和各种力的作用。
为了保证车架纵梁的强度和稳定性,冲压成形工艺被广泛应用于其制造过程中。
本文将详细介绍车架纵梁的冲压成形工艺流程及各个步骤。
工艺流程1.材料准备–选择高强度的钢板作为车架纵梁的原材料,通常采用冷轧钢板。
–按照设计要求,剪切成合适的尺寸和形状。
2.模具设计–根据车架纵梁的形状和尺寸要求,设计相应的模具。
–在模具中设置上下模,确保能够实现冲压成形。
3.上模与下模安装–将上模和下模安装在冲床上,并进行调整,以确保模具的位置和运动轨迹的准确性。
4.冲床调试–对冲床进行调试,包括冲床的速度、力度和行程的设置。
–确保冲床的稳定性和安全性,以及冲压成形的精度和一致性。
5.冲压成形–将准备好的钢板放置在模具中。
–启动冲床,进行冲压成形操作。
–冲废料和冲件同时完成,确保冲压成形的顺利进行。
6.成品处理–将成形后的车架纵梁经过提取、清洁和除尘等处理。
–检查成品的质量和尺寸,确保符合设计要求。
7.表面处理–按照要求进行喷涂、电泳或电镀等表面处理。
–提高成品的美观度和耐腐蚀性。
8.检验和质量控制–对成品进行检验,包括外观检查、尺寸测量和强度测试等。
–严格控制质量,确保产品符合国家和行业标准。
9.包装和出厂–对成品进行包装,以便运输和储存。
–出厂前进行最后的质量检查,确保产品完好无损。
结论车架纵梁的冲压成形工艺流程包括材料准备、模具设计、冲床调试、冲压成形、成品处理、表面处理、检验和质量控制、包装和出厂等多个步骤。
每个步骤的严格执行和高标准要求,对于保证车架纵梁的质量和稳定性至关重要。
通过不断改进和创新,冲压成形工艺将为汽车制造业带来更高的效率和质量。
车架纵梁压型模具设计原理及设计工艺摘要虽然说近几年的农用拖拉机行业发展的很快,农用拖拉机的档次也在随之提升,但是车架总成的制造还是非常的落后,从当前来看,我国大多的生产厂家并没有较先进的制造设备,导致生产效率较低。
为了提高生产效率,本文先从车架冲压件的制造工艺进行分析,然后对横梁冲压模具的制造,部分冲压模具设计等进行详细研究及绘图分析,希望以此来更加深入的了解车架纵梁压型模具的设计原理和独特的设计工艺,进而化解先进生产力和落后生产设备之间的矛盾。
近几年来,随着我国社会经济的飞速发展,生产技术也得到不断提高。
为了能够更好的适应农用拖拉机市场的发展需求,本文特以北京某个生产公司为例子,介绍车架冲压件冲压模具的设计。
车架纵梁压型模具车架纵梁是车架构件中的重要组成部分,其设计质量直接对车架产品的整体质量造成影响。
加上,纵梁是车架构件中最长的一个工作件,其冲压难度较大,相应增加了工作量。
因此,对于车架纵梁的冲压要求尤为严格。
通过生产实践证明,可采用钻孔模板保证孔位的精准度。
另一方面,由于纵梁的截面形状属于槽型双直角弯曲成形,可采用自由弯曲成形、双直角接触弯曲成形。
制造工艺的分析车架纵梁的设计一种分为左、右两个,没有变截面的纵梁可以直接通过一套模具分别冲压成形,但是如果纵梁构件出现变截面的时候,需要进行较为系统的冲压安排。
首先是下图显示的就是变截面纵梁:然后我们把模具一种分为前段、中段和后段三部分,其中前段和中段冲压纵梁的右侧,后段和中段冲压纵梁的左侧。
选择这样的工作方式是因为可以很好的节省模具制造损耗的费用,提升冲压的工作效率。
经过这样的设计之后,我们得出了下图的冲压效果图,A+B就是冲压纵梁的右侧画面,B+C就是冲压纵梁的左侧画面:如果在工作的时候受到冲压设备面积影响的时候,可以分别对左侧变截面和右侧变截面加装不一样的镶板,目的是确保左侧和右侧的冲压成形的效果。
部分冲压件的分析1横梁冲压模具的制造在横梁冲压模具的设计方面,可参照以下两个图形来设计。
浅谈汽车车架纵梁加工设备的选择着汽车工业的日益发展,汽车纵梁的数量和品种也不断增加,纵梁加工设备也不断创新完善,从而合理地选择纵梁加工设备是汽车纵梁制造企业保持强劲的竞争力的关键。
一般纵梁由主梁和加强梁组成,梁的形状为U型。
加强梁装在主梁内,用铆钉连接。
根据车型不同,纵梁分直梁式和曲梁式;又分等截面梁和变截面梁。
一、纵梁的加工工序一般加工工序分两类,即先加工孔后成形或先成形后加工孔。
1、落料——加工孔——成形——(弯曲)2、落料——成形——加工孔——(弯曲)二、加工设备的选用1、落料(1)剪切型:用纵剪机和剪板机来完成。
(2)落料型:用大型压力机来完成。
2、成形(1)单面折弯型:用大型折弯机来完成。
(2)双面折弯型:用大型压力机来完成。
比较3、孔加工(1)平板上的孔加工a、钻孔型:全部孔由数台摇臂钻床来完成,或由大型数控钻床来完成(可以几块板叠放一起钻)。
b、冲孔+钻孔型:主梁上的全部孔和加强梁的腹板孔由数控冲孔压力机来完成;成形后以主梁的翼板孔为准钻出加强梁的翼板孔(主梁和加强梁上孔的重合位置精度较高)。
c、冲孔型:全部孔由数控冲孔压力机来完成。
(2)U形梁上的孔加工a、钻孔型:全部孔由三面数控钻孔生产线或工件回转式单面数控钻孔生产线来完成。
b、冲孔+钻孔型:腹板孔由冲孔数控生产线来完成,翼板孔由双面钻孔数控生产线来完成(翼板孔很少)。
c、冲孔型:全部孔由几台冲孔压力机组成的数控生产线来完成。
比较4、弯曲a、普通型:由大型压力机来完成。
b、专用型:由专用数控弯曲机来完成,即一台固定压力机与一台可回转压力机铰接,并分别压紧腹板,通过油缸拉或推可回转压力机来完成折弯。
在两台压力机上设有三对油缸对翼板进行夹紧,防止起皱。
三、平板冲孔生产线一般由上料、坯料对中、进料辊道、送料机械手、冲孔压力机、出料辊道、下料等部分组成。
1、平板冲孔压力机的形式(1)回转模库和回转下模式模具为环形排列。
上模放在回转模库上,下模装在回转模架上。
重型汽车车架纵梁加工工艺
重型汽车车架纵梁加工工艺是汽车制造过程中一个重要环节,它是汽车车体结构及外
观整体曲面工艺的关键。
因此,汽车车架纵梁的高度准确加工工艺具有重要意义。
汽车车架纵梁的加工工艺主要由切割、焊接、压模三大环节组成,可以分为以下几个
步骤:
第一步,将汽车车架纵梁外观整体曲面加工切割
首先在汽车车架纵梁上标绘出切割轮廓,然后将汽车车架纵梁放置在数控车床上,利
用CNC加工中心进行数控切削精度高,加工精度达到了±0.2毫米,将模具的轮廓精确切
割完成,使汽车车架纵梁的外形准确的加工。
第二步,将汽车车架纵梁进行焊接
焊接汽车车架纵梁主要是采用钢管和铝合金等材料,使用熔焊焊接可以达到很好的效果,焊接完成后,将产品整体包裹熔剂,使汽车车架纵梁的外形更加美观光滑。
第三步,汽车车架纵梁的压模
压模的精度较高,比如汽车车架纵梁,因为要求高度一致和曲率准确,只能用机械压铸,一般通过采用多种加热模具和机械压模工艺实现汽车车架纵梁的加工,最终使汽车车
架纵梁的外观和尺寸完全符合要求。
总之,汽车车架纵梁加工工艺是一个耗时、高精度的工艺,因此要求设备的精度和效
能要求都比较高。
其加工完毕的汽车车架纵梁,其质量也与此对应的质量也更加的高质量。
商用车车架纵梁成形工艺浅析摘要:近年来,根据市场与客户对商用车提出的更高要求,整车对其装配基础—车架总成主要零件纵梁的质量有了更高的要求。
本文将从纵梁成形的过程出发,通过分析纵梁成形的各个步骤,简述影响纵梁成形的影响因素,梳理并采取相应的措施对成形工艺进行优化。
关键词:成形;工艺;优化;措施引言冲压工艺是纵梁生产的一种传统工艺方式,通过大吨位压力机和大型纵梁模具进行生产,冲压工艺特点是生产效率高,质量稳定,适用于单一品种的大批量生产[1]。
本文将通过分析纵梁成形的各个步骤即纵梁平板料在模具中的变化过程,探究压形的影响因素及改进措施。
1、纵梁成形中板料变化的过程分析1.1板料粗定位操作者使用撬棍使板料工艺孔与顶出器(压料板)避让孔大致对齐的过程。
要求板料虚拟中心线与板料上工艺孔中心线的差距≤10,板料工艺孔与顶出器避开孔的中心轴线偏移≤10。
1.2上下模具定位在板料在成形前,模具导柱有效导向部分进入导套的过程。
上模导柱的轴线与下模导套的轴线偏差值应<0.18mm;导正销进入板料工艺孔前(或压料杆预压紧前),导柱进入导套的有效导向部位长度应>30mm。
若导柱和导套间的间隙过大,造成凸、凹模具间隙不均匀,翼面孔及开口尺寸超差;导柱过短,没有达到有效导向长度(导柱与导套重合长度<30mm),导向部件失效。
1.3板料精定位模具导柱进入导套后,凸模活动至模具导正销有效部分插入板料工艺孔的过程。
上模导正销的轴线与板料工艺孔中心线偏差小于0.15mm。
板料孔位置度超差将导致成零件抱紧导正销,出料困难。
1.4板料压紧定位模具导正销插入板料后,压料杆压紧板料的过程。
顶出器需有足够的支撑力,压料杆应有足够的压紧力,使板料与模具间的摩擦力足以克服外力对板料的影响。
压紧力不足时,板料容易发生窜动,纵梁翼面孔精度超差,见图一。
1.5成形过程板料在凸模、压料杆与顶出器压紧下,进入模腔的过程。
压力机液压垫提供的压力不足时,上模和顶出器不能与板料贴紧,板料可在模具中窜动,纵梁腹面平面度超差,产生龟背,见图二。
做汽车的都该了解下,汽车纵梁的制造工艺及装备载货汽车纵梁是各种轻型、中型及重型载货汽车车架的主要构件,载货汽车车架一般由左右两根纵梁和几根横梁组成,车架作为整个汽车的基体,是组装发动机、传动系统、悬架、转向系统等各部件的骨架,承受来自车身内外的各种载荷作用。
同时,由于载货车车架的结构尺寸较大,各部件之间的装配工艺比较严格,其结构形式及加工工艺直接影响到重型载货汽车的品质。
在车架的主要构成部件中,左右纵梁是整个车架的主体,是汽车其他部件的装配基础,同时也是汽车的关键承载部件。
车型的多样化和发动机等核心部件的改型等因素造成车架纵梁的形状、尺寸和孔的大小及数量、分布等都有不同程度的差别,同时由于载货汽车的承重要求造成其纵梁材料一般较厚、尺寸较长(几乎与整车相当),所以载货汽车纵梁的制造工艺极为复杂,其制造成本相对也比较高。
随着汽车工业的飞速发展及科技的不断进步,纵梁的制造工艺及相应工装设备也不断改进和优化。
随之涌现出各种柔性化的纵梁制造技术及工艺,汽车纵梁的生产方式逐渐由“单一品种、大批量、小批次”向“多品种、小批量、多批次”转变,本文主要对现代载货汽车纵梁的制造工艺及相应的加工设备做简要论述。
制造工艺及装备随着汽车工业的日益发展,载货汽车纵梁的数量和品种也不断增加,纵梁的制造工艺和加工设备也不断创新和完善。
总体来说,载货汽车纵梁的制造工艺主要分为3个工序内容:落料、孔加工和成形加工。
其整体制造工艺流程则为上述三种工序内容的部分或全部组合。
1. 各工序内容及相应加工设备(1)落料一般汽车厂直接采购的原材料钢板都是大块板料(见图1),需要根据不同的产品将板料加工出所需的形状和尺寸,此工序即为落料。
根据加工设备的不同,落料工序主要分为剪切落料、模具落料和切割落料三种形式。
剪切落料的设备是剪板机(见图2),根据其加工板料长度的不同,有3m、6m、8m和12m等不同规格;剪板机无需开发模具,在设备规格允许范围内可获得不同厚度、长度和宽度规格的料片;但剪板机只能下矩形料片,只适用于等截面U形梁的生产,对于变截面梁则不适用。
⼯艺商⽤车车架纵梁加⼯⼯艺⽅法⽐较欢迎阅读本篇⽂章,⽂末有福利哦!商⽤车车架纵梁产品结构特点纵梁与其他冲压件对⽐,其特点有以下⼏⽅⾯:(1)外形长、板料厚。
根据车型功能不同,纵梁长度范围⼤概为5~12m,厚度范围为4~10mm。
例如,牵引车车架纵梁长度⼀般在6~8m,载货⾃卸车架纵梁长度⼀般在8~12m。
(2)孔数多。
商⽤车80%以上的重要总成和部件在车架纵梁上进⾏装配。
例如,发动机、变速箱、车桥、驾驶室及外挂件等,纵梁孔数⼀般为200~400个。
(3)结构不复杂但精度要求⾼。
以U形结构为主,由于纵梁的孔和型⾯⼤部分都是装配孔、装配⾯,所以尺⼨精度要求⾼。
(4)材料强度⾼。
钢板屈服强度δs为500~700MPa。
商⽤车车架纵梁与内加强板⼀般有单层板、双层板、三层板三种主要结构形式,⼀般内加强板厚度都不⼤于纵梁厚度。
根据不同车型承载需要,配置不同层次和不同板厚的加强板。
按截⾯分类有等截⾯和变截⾯两种,按腹⾯分类有等直和弯曲两种,具体如图1所⽰。
图1 加强板形状分类商⽤车纵梁加⼯⼯艺⽅法传统冲压⼯艺⼤型压床结合模具进⾏冷冲压加⼯是国内主要卡车制造商初期⽣产纵梁采⽤的⽣产⼯艺,这种⽣产模式适⽤于品种少批量⼤的⽣产。
在60到90年代,卡车产品种类少,⽣产批量⼤,模具冲压⽣产的效率⾼、稳定性好,解放公司卡车⼚在2004年前⼀直采⽤此⼯艺⽣产纵梁。
加⼯⼯艺流程为:倍尺钢板→酸洗→模具落料冲孔→模具压弯。
其优点是:(1)单⼀品种⼤批量⽣产效率⾼。
(2)⽣产⾯积⼩,物流环节少。
(3)落料冲孔,外形尺⼨孔位精度⾼,⼀致性好。
(4)产品适应性较强,直槽纵梁和变截⾯纵梁都能⽣产。
缺点是:(1)模具投资⼤,制造周期长。
⼀套商⽤车纵梁落料冲孔模具和压弯模具共计约需要500万左右,模具的制造周期为8~12个⽉,在新产品准备时,⽆法满⾜快速投产的需要。
(2)倍尺料封闭落料材料利⽤率低。
在封闭落料冲孔时,双侧侧搭边值为30mm,对⽐净尺料每件重15kg左右,按⽉产1万辆计算,每⽉多产⽣废料近300t。
陕西重型汽车有限公司(以下简称陕重)是一家以生产重型军用越野车、重型卡车、大客车为主的大型汽车公司。
为了提升公司汽车产能,更好地提高市场占有率,陕重在北郊成立了重卡产业园。
在产能目标大幅攀升的情况下,如何提升车架的生产能力,提高车架的产品质量,成为工艺人员亟待考虑的问题。
而随着我国汽车工业的飞速发展,客户个性化需求越来越多,各种变形车架层出不穷,传统的加工制造方法已不能满足上述要求。
传统加工工艺及存在的问题
汽车纵梁加工的内容主要包括:成形和制孔。
加工工艺可分为成型前加工孔和成型后加工孔,制孔的方式又分为冲孔加工和钻孔加工。
目前,陕重的汽车纵梁加工采用的是买成形纵梁料,通过摇臂钻床钻孔。
选用钻孔方式最大的优点是设备投资少,但缺点也很多:加工效率低、需要制造多种钻模,生产准备周期长,很难适应多品种、小批量多批次产品的生产节拍。
图1 传统纵梁加工方法
现在,随着陕重的斯太尔产品产能的大幅提升,同时MAN产品逐步上升为主导产品,传统的加工工艺已无法适应产能提升和产品变形的需求,纵梁孔位加工能力不足已成为车架生产的“瓶颈”问题,寻求新的纵梁加工工艺迫在眉睫。
因为斯太尔产品为等截面梁,MAN产品为变截面梁(见图2),这两种车架的纵梁结构不同,加工工艺差别较大,因此选择纵梁加工工艺和设备时应兼顾此两种产品结构的加工。
图2 斯太尔等截面梁、MAN变截面梁
常用加工工艺及所用设备
传统上车架纵梁成形和制孔可采用摇臂钻床钻孔的方法,但效率低、精度差、生产准备时间长,因此,此种加工方式已经被淘汰。
目前车架纵梁成形和制孔的主要方法有:
1、等截面汽车纵梁(斯太尔产品)的加工工艺及设备
(1)先制孔后成型的工艺:板料→数控平板冲孔→压力机成型;所用的主要设备:数控平板冲孔机、大吨位压力机。
(2)先成型后制孔的工艺:板料→压力机成型→数控三面冲冲孔;所用的主要设备:数控三面冲孔机、大吨位压力机。
(3)同时成形制孔的工艺:板料→大压机一次冲孔并成形;所用的主要设备:大吨位压力机。
2、变截面汽车纵梁(MAN产品)的加工工艺及设备
(1)大批量定型产品的生产工艺:板料→大型压力机一次冲孔成型;所用的主要设备:大型压力机。
(2)小批量、多批次纵梁加工工艺:
方法1:板料→数控平板冲冲孔→大型压力机成型;所用的主要设备:数控平板冲、大型压力机。
方法2:大压机成型→数控三面冲冲孔;所用的主要设备:大压机数控三面冲。
图3 陕重汽汽车大梁种类
加工工艺及所用设备的特点
目前,汽车纵梁加工工艺普遍采用了数控冲孔,汽车纵梁数控冲孔生产线的研制,改变了以往的加工工艺,提高了特殊梁的加工效率,具有较大的柔性,特别适合多品种、小批量的制造模式,可提高汽车制造厂的快速反应能力,增加了市场的竞争力,可产生较高的经济效益。
其特点如下:
1、生产效率高,劳动强度小
新产品生产准备时间短,对于纵梁孔的变化,生产准备仅为编程时间,输入CAD图形,可以自动生成加工程序,可以充分快速地满足市场和每个用户的要求,解决了现有摇臂钻床孔效率差、生产准备时间长、劳动强度低的问题。
采用原有方法,冲一个孔,带上下料最慢需要1.2s,钻一个孔最快需要10s。
当加工5595mm 长、200余孔的S35车纵梁时,5人需要14min,而采用数控冲只需4min。
加工11050mm 长、350余孔O40车纵梁,5人需要28min,而采用数控冲加工350个孔只需8min。
2、产品质量高
数控冲加工解决了摇臂钻床钻孔时,漏孔和孔距尺寸超差而影响铆接和总装配进度及质量的问题,并且数控冲加工的孔没有毛刺,精度高于钻孔。
3、柔性化程度高
数控冲解决了传统钻孔方式所导致的孔加工能力不足的问题,而且对于不同车型纵梁孔的变化,生产准备时间仅仅是编程时间,缩短了新产品的开发周期,实现了产品由“单品种、大批量、少批次”向“多品种、小批量、多批次”转变,使精益生产得到推进和深化,为公司占领市场赢得了时间。
图4 大型压力机纵梁加工生产线
新工艺的选择和比较
基于冲孔加工的优点和特点,笔者认为,陕重的纵梁制孔工艺应该由钻孔加工改为冲孔加工,而纵梁加工工艺可使用3面数控冲、平板数控冲、大型压力机等设备。
现将3种冲孔加工方案分析如下:
1、采用平板数控冲
先制孔后成型,即平板数控冲+大型压力机的加工方法。
不用钻模及冲孔模,斯太尔等截面梁和MAN变截面梁都可以加工,无论从适用范围、加工的柔性等都是最佳的,而且,平板数控冲国内技术较成熟,完全可以满足加工工艺的需要。
2、采用三面数控冲
目前三面数控冲大致有两种形式:
(1)用于等截面加工的3面冲。
采用该方法可一次装卡完成纵梁上下翼面及腹面全部孔位的加工。
基本型为3个主机,由于汽车纵梁腹面上的孔径规格和数量占95%以上,翼面上的孔数极少,为了提高效率可做成4个主机,迅速提高车架生产能力。
其缺点是:MAN变截面梁不能加工,斯太尔产品(等截面)退出市场后限制使用。
(2)适用于等截面和变截面槽形梁的3面数控冲。
从加工范围看,选择1台5个主机的多功能3面冲,既可解决目前斯太尔等截面直梁制孔中产能、质量问题,也能兼顾将来MAN 变截面梁孔位加工的问题。
其缺点是:
□ 设备结构复杂,可靠性相对差,控制难度和价格相应增加;
□ 由于孔到纵梁翼面的距离小,数控冲冲模模座宽,倾斜翼面部分三角区内的个别孔不能冲,还需增加一步补孔工序,仍然没有解决一次加工完成所有纵梁孔的问题;
□ 冲位于倾斜翼面附近处的孔循环时间约增加2.5s,增加了冲一根纵梁的时间,影响生产节拍;
□ 从工艺流程分析,相比平板冲制孔加压力机成型的工艺,采用MAN产品变截面梁的先“成型”后“制孔”是将制孔由“易”便“难”。
3、采用大型压力机
将板料利用大型压力机直接进行冲孔并压形。
采用大型压力机,压形冲孔效率高,对于大批量的产品适用,但对于小批量、多批次的产品,由于大型压力机柔性不足,需要制造冲孔模,生产准备时间长,模具费用大,模具更换频繁,换模时间长,因此并不适合。
而陕重的产品多为小批量、多批次,所以,完全依靠大型压力机加工纵梁不适宜陕重的产品特点。
结论
通过以上对汽车纵梁加工工艺及设备的分析和对比,结合陕重汽车车架的年生产纲领和产品结构,本着投资合理的原则,笔者认为,对于陕重今后车架纵梁的成形和制孔,可按照以下方式进行:
1、板料——大型压力机成形冲孔(适用于大批量成熟车型)
2、板料——平板冲冲孔——大型压力机成型(适用于多品种、小批量、多批次车型)
此种加工方法,柔性高、效率高,既可生产等截面直大梁(斯太尔车型)又可生产变截面大梁(MAN车型),可满足年生产纲领。
适用于此加工工艺的设备有:平板数控冲、大型压力机。
车架是汽车最重要的承载部件,而车架纵梁又是其中的关键零件之一。
传统的加工车架纵梁的设备和生产工艺存在工艺性能不够好、产量低、尺寸精度差、长度调整不灵活以及容易冲裂板材和产品转型慢等缺点,陕重结合自身实际,寻找到了适合自己的加工工艺和相关设备,并将在今后的生产实践中不断更新和完善。