下载文档原格式
汽车“热成形钢板冲压件”材料手册一、零件性能要求及应用采用热成形钢板冲压件的零件通常是车身碰撞传力路径的安全结构件，大多要求具有高强度，起到防止碰撞时过分变形、入侵乘员生存空间的作用。
同时对零件的韧性有一定要求，比如车门防撞梁、B柱等，在发生碰撞发生变形时，不能过早弯折断裂，以起到吸收能量的作用。
下图1为沃尔沃V系列车型的白车身用材示意，红色代表热冲压零件，主要集中在正碰和侧碰路径上，包括A柱、B柱、C柱、前后纵梁、顶盖横梁、上边梁、门槛、地板横梁等。
由于轻量化及碰撞安全的越来越高的需求，热成型钢在汽车骨架上的应用比例也在不断扩大。
根据GM的公开资料，预计目前热成型钢年产能已达600万吨，与之相比，发展多年的第三代冷冲压高强钢的产量仅为3万吨。
如下图2，以Volvo为例，XC90在2015年热成型钢单车用量已从7%提升到38%，目前最新车型已达42%。
钢质或轻度钢铝混合路线的车企均大幅提升热成型钢占比，部分电动车企开始在电池包结构件上量产应用。
二、材料性能要求为了保证乘员舱的完整性和防撞性能，一般对热冲压材料（通常指1500MPa和1800MPa的硼钢）有如下需求：1. 高的材料强度；2. 良好的弯曲断裂韧性；3.均匀的组织性能；4.合适的成本；5.镀层材料还需求较好的耐蚀性（分为镀AS、镀锌和裸板）；6.良好的热处理工艺性能（奥氏体化温度、临界冷却速度）；7.良好的点焊、激光焊性能。
当然，现在随着汽车安全件的精细化设计需求，除了需求越来越高强度的硼钢（22MnB5、28MnB5、34MnB5）外，也需要中等强度的高韧性的热冲压材料作为软区材料，例如B柱的下端使用低合金高强钢6Mn6等，此类材料的需求为高弯曲韧性、良好的可焊性、较大的临界冷却速度，室温组织可以为铁素体、珠光体或马氏体组织。
三、行业用材分析1、行业用材现状•从基材来讲：①硬区：目前热冲压钢板主要应用的是1500MPa的22MnB5和1800MPa的34MnB5硼钢，用作硬区部位，即需要超高强度来减小或防止变形的部位；②软区：基于激光拼焊（TWB，Tailored Welded Blanks）技术的成熟，也有500/600MPa级的6Mn6、1000MPa级的8Mn*、1200MPa级的12Mn*等材料用于激光拼焊件的低强度部位，俗称软区。
（汽车行业）汽车车身冲压件基本知识车身覆盖件基本知识（一）课程性质、地位与任务车身冲压件系车身模具的目的物。
冲压件设计又与汽车车身设计、汽车整车设计密不可分，冲压件特别是外覆盖件直接决定了汽车的外型。
而内冲压件则决定了汽车各种机构、附件的使用性能。
两者都是用户最敏感、最挑剔、最关切的部位。
设置本课程的目的就是要让学员了解：1.汽车车身的基本结构，主要冲压件在汽车车身中的地位、作用、功能、结构特点、基本类型和他们的差异。
2.这些冲压件与模具的关系。
（二）课程基本内容和要求:1．了解一些汽车的基本常识：1.1汽车基本类型和我国汽车车型的编号规则；1.2汽车零部件的编号规则；1.3名词解释：轴距、轮距、前悬、后悬、最小转弯半径、最大车速、加速性、百公里油耗、制动性能、汽油机、柴油机、电喷、1.4承载（非承载）式车身、三箱（两箱）车2．了解汽车车身开发设计程序;3．了解汽车车身的基本结构，几大总成的名称、作用、功能；3.1发动机仓及前部的基本结构；3.2侧围地板顶盖的基本结构；3.3后围行李箱后部的基本结构；3.4五门一盖的基本结构；4．了解主要冲压件在汽车车身中的地位、作用、功能、结构特点、基本类型和他们的差异。
4.1发动机罩内外板4.2(左/右)翼子板4.3(左/右)前挡泥板4.4前围板4.5前围上部内外板4.6前(A)柱内外板4.7侧围内外板4.8中(B)柱内外板4.9后围内外板4.10(左/右)后挡泥板4.11(前、中、后)地板4.12顶盖4.13顶盖横梁4.14(左/右)前门内外板4.15(左/右)后门内外板4.16背门内外板(对轿车为行李厢内外板)4.17(左/右)前门窗框(指非一体结构)4.18(左/右)后门窗框(指非一体结构)5．汽车坐标系的规定：6．了解冲压件的质量检测；简介AUDIT标准：7．了解冲压件与模具的关系；8.了解逆向工程的应用;6.1逆向工程在整车开发上的应用6.2逆向工程在冲压件数型设计上的应用;6.3逆向工程在模具制造中的应用;9.掌握TQM的产品管理系统;9.1用户提供的产品数型9.1.1确认;9.1.2上网9.1.3,通知,9.1.4更改;9.2TQM负责开发的汽车整车数型或单个数型9.2.1命名9.2.2造型9.2.3协调9.2.4工艺审查9.2.5同8.11第一章概述一、汽车的诞生１．1769年法国人NJ居纽制造了世界上第一辆蒸汽车驱动三轮汽车。
冲压件的分类汽车车身上的冲压件大体上分为覆盖件、梁架件和一般冲压件.能够明显表示汽车形象特征的冲压件是汽车覆盖件.因此,更加特指的汽车模具可以说成是“汽车覆盖件冲压模具”.简称汽车覆盖件冲模.例如,前车门外板修边模、前车门内板冲孔模等.一般多按照使用的用途分为：覆盖件、支撑件、结构加强件、支撑、框架横梁等.覆盖件分为外覆盖件和内覆盖件,具有材料薄,形状复杂,结构尺寸大且精度高,表面质量高,不能一次成型,等特点.许多梁架件包括在内覆盖件总成中.如汽车发动机、驾驶室,地板、侧围等的加强梁等.一般冲压件,相对覆盖件比较形状简单,结构尺寸小,变形程度不大,尺寸精度低,所需工序少,模具比较简单,所用设备吨位小.无需组成生产线,单机可以完成.我们为了改变大而全全、散乱差的局面,按冲压件的大小、技术要求的高低分门别类,组合几个大型的专业冲压件供应商.形成小而专的冲压零部件工厂,通过走专业化道路,把我公司冲压零部件专业做大做强.成为宝马供应商市场有竞争能力的主要供应商.5.冲压设备的选用冲压工作是将冲压模具安装在冲压设备上进行的,因而模具的设计要与冲压设备的类型和主要规格相匹配,否则不能工作.正确选择冲压设备,关系到设备的安全使用,冲压工艺的顺利实施及冲压件的质量,生产效率和模具寿命等一系列重要问题.设备类型的选择冲压设备类型主要根据所要完成的冲压工艺性质、生产批量、冲压件的尺寸大小和及精度要求等来选择.1对于中小型冲裁件、弯曲件或拉深件等,主要选用开式机械压力机,开式压力机然刚度不高,并且在较大冲压力的作用下床身的变形会改变冲模间隙分布、降低模具寿命和冲压件表面质量,但由于它提供了极为方便的操作条件和易于安装机械化附属装置的特点,所以目前仍是中小型冲压件生产的主要设备.另外,在中小型冲压件生产中,若采用导板模或工作时要求导柱、导套不脱离的模具,应选用行程较小的偏心压力机. 2对于大中型冲压件,多选用闭式机械压力机,包括一般用途的通用压力机和专用的精密压力机,双动或三动拉伸压力机等.其中,薄板冲裁或精密冲裁时应选用精度和刚度较高的精密压力机；在大型复杂拉深件的生产中,应尽量选用双动或三动拉伸压力机,因而可使所用模具结构简单,调整方便.3在小批量生产中,多采用液压机或摩擦压力机.液压机没有固定的行程,不会因为板料厚度变化而超载,而且在需要很大的施力行程加工时,与机械压力机相比具有明显的优点,因而特别适应大型厚板冲压件的生产.由于液压机具有速度低,生产效率不高,造价低廉,以及不易发生超载破坏等特点,因而在小批量生产中常用来弯曲大而厚的弯曲件,尤其适用于技平、整形、压印等成形工序.但摩擦压力机的行程次数小,生产效率低,而且操作不太方便.4在大批量生产或成形复杂件的大量生产中,应尽量选用高速压力机或多工位自动压力机.设备规格的选择在选定冲压设备的类型之后,应该进一步根据冲压件的大小、模具尺寸技冲压力来选定设备的规格冲压设备规格主要由一下参数确定.5.2.1公称压力压力机滑动下滑过程中的冲击力就是压力机的压力,压力机压力的大小随滑块下滑位置或随曲柄旋转的角度的不同而不同.公称压力是指滑块距下止点前某一特定距离Sp称为公称压力行程或曲柄旋转到距下止点前某一特定角度αp称为公称压力角时,滑块所产生的冲击力.公称压力一般用p表示,其大小表示压力机本身能够承受冲击的大小.压力机的强度和刚度就是按公称压力进行设计的.冲压工序中冲压力的大小也是随着凸模或压力机滑块的行程而变化的.如图所示,图中曲线2、3分别表示冲裁、拉深的实际冲压力曲线.从图中可以看出两种实际冲压力曲线不同步,与压力机许用压力曲线也不同步.在冲压过程中,凸模在任何位置所需的冲压力应小于压力机在该位置所发出的冲压力.图中,最大拉深5.冲压设备的选用冲压工作是将冲压模具安装在冲压设备上进行的,因而模具的设计要与冲压设备的类型和主要规格相匹配,否则不能工作.正确选择冲压设备,关系到设备的安全使用,冲压工艺的顺利实施及冲压件的质量,生产效率和模具寿命等一系列重要问题.设备类型的选择冲压设备类型主要根据所要完成的冲压工艺性质、生产批量、冲压件的尺寸大小和及精度要求等来选择.1对于中小型冲裁件、弯曲件或拉深件等,主要选用开式机械压力机,开式压力机然刚度不高,并且在较大冲压力的作用下床身的变形会改变冲模间隙分布、降低模具寿命和冲压件表面质量,但由于它提供了极为方便的操作条件和易于安装机械化附属装置的特点,所以目前仍是中小型冲压件生产的主要设备.另外,在中小型冲压件生产中,若采用导板模或工作时要求导柱、导套不脱离的模具,应选用行程较小的偏心压力机. 2对于大中型冲压件,多选用闭式机械压力机,包括一般用途的通用压力机和专用的精密压力机,双动或三动拉伸压力机等.其中,薄板冲裁或精密冲裁时应选用精度和刚度较高的精密压力机；在大型复杂拉深件的生产中,应尽量选用双动或三动拉伸压力机,因而可使所用模具结构简单,调整方便.3在小批量生产中,多采用液压机或摩擦压力机.液压机没有固定的行程,不会因为板料厚度变化而超载,而且在需要很大的施力行程加工时,与机械压力机相比具有明显的优点,因而特别适应大型厚板冲压件的生产.由于液压机具有速度低,生产效率不高,造价低廉,以及不易发生超载破坏等特点,因而在小批量生产中常用来弯曲大而厚的弯曲件,尤其适用于技平、整形、压印等成形工序.但摩擦压力机的行程次数小,生产效率低,而且操作不太方便. 4在大批量生产或成形复杂件的大量生产中,应尽量选用高速压力机或多工位自动压力机.设备规格的选择在选定冲压设备的类型之后,应该进一步根据冲压件的大小、模具尺寸技冲压力来选定设备的规格冲压设备规格主要由一下参数确定.5.2.1公称压力压力机滑动下滑过程中的冲击力就是压力机的压力,压力机压力的大小随滑块下滑位置或随曲柄旋转的角度的不同而不同.公称压力是指滑块距下止点前某一特定距离Sp称为公称压力行程或曲柄旋转到距下止点前某一特定角度αp称为公称压力角时,滑块所产生的冲击力.公称压力一般用p表示,其大小表示压力机本身能够承受冲击的大小.压力机的强度和刚度就是按公称压力进行设计的.冲压工序中冲压力的大小也是随着凸模或压力机滑块的行程而变化的.如图所示,图中曲线2、3分别表示冲裁、拉深的实际冲压力曲线.从图中可以看出两种实际冲压力曲线不同步,与压力机许用压力曲线也不同步.在冲压过程中,凸模在任何位置所需的冲压力应小于压力机在该位置所发出的冲压力.图中,最大拉深力虽然小于压力机的最大公称压力,但大于曲柄旋转到最大拉深力位置时压力机所发出的冲压力,也就是拉深冲压力曲线不在压力机许用压力曲线范围内.故应选用比图中曲线1所示压力更大吨位的压力机.因此为保证冲压力足够,一般冲裁、弯曲时压力机的吨位应比计算的冲压力大30%左右.拉深时压力机吨位应比计算出的拉深力大60%～100%.图压力机压力曲线图5.2.2滑块行程长度滑块行程长度是指曲柄旋转一周滑块所移动的距离,其值为曲柄半径的两倍.选择压力机时,滑块行程长度应保证毛坯能顺利的放入模具和冲压件能顺利的从模具中取出.特别是成形拉伸件和弯曲件应使滑块行程长度大于制件高度的~倍.5.2.3行程次数行程次数是指压力机滑块每分钟往复运动的次数.它主要由生产率要求、材料允许的变形次数和操作的可能性等确定.5.2.4工作台面尺寸压力机工作台面或垫板平面的长宽等尺寸一般应大于模具下模具尺寸,且每边留出60~100mm,以便于安装固定模具.当冲压件或废料从下模漏料时,工作台尺寸必须大于漏料件的尺寸.对于有弹顶装置的压力机压力曲线图5.2.2滑块行程长度滑块行程长度是指曲柄旋转一周滑块所移动的距离,其值为曲柄半径的两倍.选择压力机时,滑块行程长度应保证毛坯能顺利的放入模具和冲压件能顺利的从模具中取出.特别是成形拉伸件和弯曲件应使滑块行程长度大于制件高度的~倍.5.2.3行程次数行程次数是指压力机滑块每分钟往复运动的次数.它主要由生产率要求、材料允许的变形次数和操作的可能性等确定.5.2.4工作台面尺寸压力机工作台面或垫板平面的长宽等尺寸一般应大于模具下模具尺寸,且每边留出60~100mm,以便于安装固定模具.当冲压件或废料从下模漏料时,工作台尺寸必须大于漏料件的尺寸.对于有弹顶装置的模具,工作台孔还应大于弹顶器的外形尺寸,大于模柄长度.5.2.5滑块模柄孔尺寸滑块上模柄孔的直径应与模柄直径一致,模柄孔的深度应大于模柄夹持部分的长度.5.2.6闭合高度压力机的闭合高度是指滑块处于下止点位置时,滑块底面至工作台面之间的距离.压力机的闭合高度应能通过调节连杆长度在一定范围内变动.当连杆调至最短,滑块地面到工作台上平面之间的距离,为压力机的最大闭合高度；当连杆调至最长,滑块处于下止点时,滑块底面到工作台上平面之间的距离,为压力机的最小闭合高度.压力机的装模高度是指压力机的闭合高度减去垫板厚度的差值.没有垫板的压力机,其装模高度等于压力机的闭合高度.模具的闭合高度是指冲模在最低工作位置时,上模座上平面至下模座下平面之间的距离.模具闭合高度与压力机装模高度的关系理论上为：≤H≤或-M≤H≤式中H——模具闭合高度、——压力机的最小、最大闭合高度——垫板厚度M——连杆调节量——压力机的最小装模高度——压力机的最大装模高度由于缩短连杆对其刚度有利,同时在修磨后,模具的闭合高度可能要减小.因此一般模具的闭合高度接近压力机的最大装模高度.所以在实用上为：+10mm≤H≤5mm压力机的选型及其规格根据公称压力：F=297540N选用：开式双柱可倾式压力机型号为：JG23-35其规格如下：公称压力：350N滑块行程：80mm滑块行程次数：50次/分最大闭合高度：280mm闭合高度调节量：60mm滑块中心线至床身距离：205mm立柱距离：300mm工作台尺寸：前后380mm,左右610mm工作台空尺寸：前后200mm,左右290mm,直径70mm 垫板尺寸：厚度60mm,直径150mm模柄空尺寸：直径50mm,深度70mm滑块地面尺寸：前后190mm,左右210mm床身最大可倾角：20°。
精密汽车冲压知识点总结一、汽车冲压工艺概述汽车冲压工艺是指利用模具对金属板材进行变形加工的一种金属加工工艺。
它以金属板材为原材料，通过冲裁、成形、弯曲等方法，将金属板材加工成各种零部件，用于汽车制造中。
冲压工艺在汽车制造中占据着重要地位，因为汽车的外观和结构很大程度上依赖于冲压工艺的精密度和稳定性。
二、汽车冲压工艺的基本原理1. 材料选择：汽车冲压零部件的材料选择对成形质量、成本、耐用性等方面都有重要影响。
一般选用的材料有冷轧板、热轧板、镀锌板、镀铝板等。
2. 模具设计：汽车冲压工艺中，模具的设计直接影响到成形零件的质量和稳定性。
模具设计要考虑材料的性能、成形形状、工艺要求等因素，使得成形后的零件具有精确的尺寸和表面质量。
3. 冲压过程：冲压过程是根据成形部件的形状和要求，通过模具对金属板材进行冲裁、成形、弯曲等加工，最终得到成形的零部件。
4. 附件工艺：在冲压过程中，还需要进行一些附件工艺，例如材料预处理、局部调整形状、表面处理等，以确保最终成形的零部件符合要求。
5. 设备调整：冲压设备的调整包括模具安装、冲床参数设置、润滑系统调整等，以确保工艺稳定性和生产效率。
6. 质量检验：通过严格的质量检验，可以确保冲压零部件达到设计要求，减少因为零部件质量问题导致的废品产生。
三、汽车冲压工艺的关键技术和注意事项1. 材料成形规律：不同的金属材料，在冲压过程中会有不同的成形规律。
例如冷轧板材成形要求严格，成形后的零部件尺寸和形状稳定性高，而热轧板材成形要求相对较低。
2. 模具设计与制造：模具是冲压工艺中最关键的部分，其设计和制造对成形零部件的精度和质量有直接影响，要求模具结构合理，耐磨耐用，且易于更换和调整。
3. 冲压工艺控制：冲压工艺控制是冲压车间生产管理的核心，要求在生产过程中完成对冲压参数的准确定位和控制，以保证冲压零部件的尺寸和形状精度。
4. 设备维护与保养：冲压设备是冲压工艺中的重要组成部分，需要做好设备的定期维护和保养工作，以确保设备稳定性和生产效率。
复习题1、车身冲压件形状为什么千奇百怪?汽车车身冲压件的形状要满足车身外观造型的形状需要；要满足力学强度的需要,需要一些加强筋，外板还要考虑风阻等;要满足汽车功能要求,孔,受力面等,;满足冲压工艺和焊接工艺的要求2、汽车生产的四大工艺是什么？3、“五门一盖”和“四门两盖”区别在哪里？分别是指哪几个部件？4、汽车坐标系是如何规定的？1.非承载式：在额定满载情况下，Z0平面为底盘大梁的平面部分的上平面，X0平面为过两前轮中心的连线且垂直于Z0平面的平面，Y0平面为车身的左右对称平面,为过前轴中心和后轴中心连线且垂直于Z0平面的平面；其坐标的方向符合右手定则：沿车辆的前进方向看去X坐标零线以前为负，零线以后为正；Y坐标零线以左为负，零线以右为正；Z坐标零线以上为正，零线以下为负；2.承载式：在额定满载情况下，Z0平面为地板的平面部分，其余与非承载式相同。
5、“TJ7100”夏利的排量是多少？解放卡车“CA1091”总质量是多少？1.0L 9T6、6100是指哪个部件？5700是指哪个部件？前门总成顶盖总成7. 汽车车身壳体按照受力情况分为哪几种形式？,最大区别是什么？8、举出发动机舱总成的三个零件。
加强版、前围板、前横纵梁9、三厢车和两厢车有哪些不同点？前围、后围板把车体内空间分为发动机仓，乘驾仓和行李厢的叫三厢；无后围板的叫两厢式三厢式车身三厢式车身的后部结构主要由后窗台扳、后围上盖扳、后挡板、行李舱盖、后尾板、后尾板加强扳、行李舱盖支承框架及各种连接扳和加强扳组成。
由这些构件与车身后地板结构和侧围后部结构组成封闭空间的容舱即为轿车的行李舱。
行李舱盖支承框架应设置流水槽结构，并且与行李舱盖保持良好密封。
行李舱盖铰链处应设置加强板等构件。
二厢式车身：二厢式车身的后部结构主要由背门和门框组成，形成车身尾部抗扭框架。
在左右侧下部与门槛的结合部设置尾灯的固定支架，这对保证构件的连接强度是有作用的。
10、举出汽车前后侧门的几种钣金结构形式有窗框式车门（框架式）无窗框式车门11、简单描述侧围上的A,B,C,(D)柱的位置。
车身冲压件分类车身冲压件是指汽车车身结构中使用冲压工艺加工而成的零部件。
车身冲压件的分类主要根据其形状、功能和材料等方面进行。
一、按形状分类1. 平板件：平板件是最常见的车身冲压件之一，如车门外板、车顶板等。
平板件通常由一块平整的金属板材通过冲压工艺制成，具有较大的平面尺寸和较薄的厚度。
2. 弯曲件：弯曲件是指在冲压过程中将金属板材弯曲成所需形状的零部件，如车身侧围、车身底板等。
弯曲件通常具有曲面和弯折边缘，需要通过冲压工艺来实现复杂的几何形状。
3. 镂空件：镂空件是指在金属板材上通过冲压工艺形成孔洞或其他形状的零部件，如车身雨水槽、通风孔等。
镂空件可以通过冲压工艺实现多种复杂的几何形状，并且具有一定的功能性。
4. 焊接件：焊接件是指由多个冲压件通过焊接工艺连接在一起形成的零部件，如车身前后围、车身支撑结构等。
焊接件通常具有复杂的几何形状和较大的尺寸，需要通过冲压和焊接工艺相结合来完成制造。
二、按功能分类1. 结构件：结构件是车身冲压件中最重要的一类，承担着车身的整体结构和强度支撑作用，如车身侧围、车身底板等。
结构件通常具有较大的尺寸和强度要求，需要通过冲压和焊接等工艺来满足设计要求。
2. 衬板件：衬板件是指用于增强车身刚度和保护车身内部结构的零部件，如车身前后围衬板、车门衬板等。
衬板件通常具有较小的尺寸和较薄的厚度，需要通过冲压工艺来实现设计要求。
3. 装饰件：装饰件是指用于美化车身外观和提升车辆品质的零部件，如车身门把手、车身饰条等。
装饰件通常具有复杂的几何形状和良好的表面质量要求，需要通过冲压和表面处理等工艺来完成制造。
三、按材料分类1. 钢质冲压件：钢质冲压件是车身冲压件中最常用的一类，具有良好的强度和塑性，适用于大多数车身结构件和衬板件的制造。
2. 铝质冲压件：铝质冲压件是近年来快速发展的一类车身冲压件，具有较低的密度和良好的耐腐蚀性，适用于轻量化和高性能要求的车身结构件和装饰件的制造。
