汽车冲压件生产工艺

子学习情境1:汽车冲压工艺

一、任务编号：ZP1-1

二、学时：3学时

三、主要内容及目的

（1）熟悉汽车制造过程中冲压基本工艺。

（2）掌握汽车覆盖件冲压工艺编制。

学习内容:

（一）冲压工艺简介

◎ 汽车制造中有60%-70%的金属零部件需经塑性加工成形，冲压加工是完成金属塑性成形的一种重要手段，它是最基本、最传统、最重要的金属加工方法之一。如车身上的各种覆盖件、车内支撑件、结构加强件，还有大量的汽车零部件，如发动机的排气弯管及消声器、空心凸轮轴、油底壳、发动机支架、框架结构件、横纵梁等等，都是经冲压成形技术正向精密、多功能、高效节能、安全清洁的生产方向发展，冲压工件的制造工艺水平及质量，在较大程度上对汽车制造质量和成本有直接的影响。

所谓冲压工艺性是指冲压件对工艺品的适应性，即所设计的冲压件在尺寸大小、尺寸精度与基准、结构形状等是否符合冲压加工的工艺要求。汽车冲压件都应具有良好的工艺品性和经济性，衡量其水平的重要标志有冲压件的工序数、车身总成的分块数量和尺寸大小、冲压件的结构等因素。减少冲压过程的工序数，意味着减少冲压件数、节省工装数量、简化冲压过程的传送装置，缩减操作人员和冲压占地面积，是节约投资额和能耗的极好措施，所以冲压制造商都能把冲压工序数设计作为降低汽车制造成本的重要途径，甚至不惜改进产品设计来满足制造工艺方面的要求。同时，还应采用尽量大尺寸的合理的车身总成分块，如整块式车身左右侧板及车顶盖板，既可使汽车外形美观。空气阻力减少，又可减少冲压件数量及焊点，能有效地降低成本（图一）。而且现代汽车制造大量使用卷料、薄壳式整体车身结构的高强度钢板与镀锌钢板，都要求应用冲压新工艺。

现代冲压成形发展和研究的重大课题包括有：（1）模块式冲压及其控制；（2）新材料及复合材料冲压加工新工艺；（3）特种冲压成形技术；（4）计算机模拟冲压成形及虚拟试模技术；（5）模具制造技术；（6）冲压成形过程自动监控及失稳机理分析等项。

汽车覆盖件冲压工艺设计现状及发展趋势

汽车行业是世界上最大的生产和销售行业之一，它涵盖了科技、工程、设计和制造等多个领域。汽车内部的几乎所有部件都需要冲压技术来制造，尤其是汽车覆盖件。本文将分步骤阐述汽车覆盖件冲压工艺设计现状及发展趋势。

一、现状

汽车覆盖件冲压工艺已经成熟，但是面临着以下问题：

1. 降低废渣率和成本：由于废渣率过高，加工汽车覆盖件的成本较高，目前需要紧密关注环保和经济效益。

2. 地域限制：现代汽车行业地域大多集中在中国和印度等发展中国家，需要针对每个国家合理设计冲压工艺。

3. 自动化进程：为提高生产效率，汽车冲压工艺需要快速实现自动化生产。

二、趋势

汽车覆盖件冲压工艺的发展趋势如下：

1. 开发智能化冲压技术：在全球范围内，小批量工业自动化设备的使用提高了智能化制造的机会。智能化生产线在冲压过程中能够自动化执行多项任务，例如工件和模具识别和更换等，从而显著提高生产效率和质量。

2. 人工智能挖掘技术：人工智能技术不断升级和普及，将在冲压过程中发挥重要作用。通过分析冲压加工数据和无损检测数据，人工智能将产生更多的数据，使生产更为高效。

3. 优化组织架构：组织架构是提高企业生产效率和优化资源配置的关键。因此，在制定冲压工艺中改善企业组织架构，如强化供应商的质量控制和监测流程等可以更好的整合资源，优化生产质量。

4. 汽车4125节能标准的推广：全球汽车4125节能标准是指到2025年实现汽车能效提升和碳排放量降低的目标。因此，冲压工艺将有机会采用更环保的生产方式，如采用先进材料和比例设计高效的工具，降低废渣率。

总之，汽车行业正朝着更环保、高效和智能的方向发展，汽车覆盖件冲压工艺的设计也必须跟随其趋势不断改进，以满足市场需求和提高产品质量。

浅谈汽车车身冲压件工艺规划

工艺开发前期，首先明确车型开发主计划、生产纲领、质量目标、成本目标等相关信息，以保证产能、质量为基本准则，通过合理规划布局工艺，可以降低前期工装开发（模、检具）开发成本及后期的生产制造成本。

1.按模具本体材料进行分类规划

1.1 铸造模

指铸造工艺生产出毛坯，再使用数控机床进行机加工而成，模具本体通常采用使用灰铸铁（一般采用HT300），带工作型面的使用球墨铸铁或合金铸铁（如整体凹模、压边圈、凸模等），采用表面淬火，火后硬度達到HRC50以上，通常中大型零件（单个零件或多零件合并尺寸大于500mm）开发铸造模。

1.2 钢板模

指由多块钢块拼接加工而成，通常采用Cr12MOV和SKD11较多，采用真空淬火，火后硬度达到HRC55以上，一般中小型成形深度浅、形状起伏较小的零件开发钢板模。

2.按生产方式进行分类规划：

2.1 贯通式自动化线

指多台压力机贯通式布置，工序间使用机械手进行传递制件，从零件质量、模具大小角度考虑，一般外覆盖件（指四门两盖内外板、顶盖、侧围、翼子板）在贯通自动化线上生产加工。

2.2 多工位

是多台压力机的集成，在单个工作台上安装多套模具进行冲压，工序件使用传送臂上的夹钳或拖铲进行传递制件，一般中型零件在多工位上进行生产加工。

2.3 连续线

卷料开平后使用送料机板料输送至模具内，工序件料带连着，通常最后一工步进行切断并获得成品，此生产方式效率极高，一般小型零件且产量较大时，在连续线上进行生产加工。

通过上述分类条件进行工艺布局，确定生产路线、模具供应商，再根据每个零件造型进行合理工序排布，一般冲压件分拉延、成形、落料、修冲、翻边、整形、翻孔、卷边及复合工序模具，一般不会超过5个工序（特殊复杂件及级进模

除外），工序排布时应注意机床匹配性（吨位、送料高度、冲压方向旋转等是否满足）、材料利用率（考虑落料成形、左右合并、套材、梯形料方式）、尺寸精度（根据GD&T图纸要求，考虑匹配面整形、翻整后精修精冲、定位孔、相对位置度要求孔同时冲出等）、效率（考虑左右件合并、一模多件、套件等）、模具结构是否实现等，使用CAE分析软件充分模拟验证，风险完全规避后方可确定工艺，再根据工艺进行结构设计，结构设计时应注意模具强度（筋条排布是否合理、减轻孔是否规范、受力部位是否有支撑、型面及筋条厚度是否满足要求）、材料的选择（根据工艺设计、材料力学性能）、机床的匹配性（顶杆孔、压板槽、定位销、中心健等尺寸是否匹配）及后期使用维护性等，设计评审通过后开始后序的投铸、机加工作。

汽车车身冲压件试制工艺概述　

王俊园　冯　斌　涂明安　缪康鹏　（上海汽车集团股份有限公司技术中心，上海２０１８０４）　

【摘要】　主要介绍了车身冲压件试制的一般工艺过程及各工艺环节的关键技术。　

【Ａｂｓｔｒａｃｔ】Ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ｍａｉｎｌｙ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｇｅｎｅｒａｌ　ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｋｅｙ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ　ｏｆ　ｓｈｅｅｔ　

ｍｅｔａｌ　ｐｒｏｔｏｔｙｐｅ　ｐａｒｔｓ．　

【关键词】冲压件试制工艺车身　

ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００７－４５５４．２０１６．０１．１２　

０　引言　

样车试制一般发生在整车企业需要推出全新　

车型，或对原有车型进行改进或升级时。样车试　

制主要包括３个环节：车身试制、油漆及机加工和　

总装。车身试制又主要包括３个环节：车身冲压　

件试制、车身焊接工装开发和车身焊接。在车身　

设计数据锁定后，车身试制周期已经缩短至７～１０　

周。其中车身冲压件试制周期已经缩短至４～６　

周，这和零件试制过程中的先进技术和工艺的运　

用密不可分。　方面的性能试验；设计变更频繁，从初版ＴＧ０数据　

发布到零件试制完成，可能会出现多次设计变更。　

基于试制零件的这些特点，试制工艺过程与正式　

生产工艺过程有很大不同，试制工艺设计时的根　

本原则是尽可能减少模具套数，一般一个零件只　

有一套拉延模具，尽量在拉延模具中将零件形状　

拉伸到位，所以拉延是关键。孔和边线以激光切　

割为主，个别零件局部带有负角和回弹区域，可考　

虑增加整形模具或手工整形。车身冲压件试制一　

般工艺过程如图１。　

ｌ　车身冲压件试制工艺简介　２　试制模具工艺　

车身冲压件试制的特点有：件数少，一般几件　

到几十件；周期短，一般４～６周；质量要求高，要　

求质量接近量产零件质量，试制零件的定位基准　

点、关键产品特征点等关键测量点必须１００％合　

格，非关键面、孔、边合格率要达到８０％以上＿】　；零　

件的主要目的是进行设计验证，即标定、碰撞等各