汽车冲压材料的合理选择
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冲压材料的选用原则冲压工艺是一种常用的金属加工方法,用于制造各种形状的金属零件。
在冲压过程中,材料的选用对产品质量和生产效率有着重要影响。
因此,合理选择冲压材料是确保产品质量和提高生产效率的关键。
本文将介绍冲压材料的选用原则。
1. 材料的机械性能冲压过程中,材料需要承受较大的应力和变形,因此材料的机械性能是选择的重要考虑因素之一。
常用的冲压材料包括钢、铝、铜等。
钢具有较高的强度和韧性,适合用于制造强度要求较高的零件;铝具有较高的导热性和导电性,适合用于制造散热器等零件;铜具有良好的导电性和导热性,适合用于制造电子元器件等零件。
2. 材料的可加工性冲压过程中,材料需要经历拉伸、弯曲、压缩等多道工序,因此材料的可加工性是选择的另一个重要考虑因素。
可加工性包括塑性、可焊性、可切削性等。
塑性越好的材料,容易形成复杂的形状;可焊性好的材料,便于焊接工艺的应用;可切削性好的材料,便于后续的切割和修整。
3. 材料的成本材料的成本也是选择的考虑因素之一。
不同材料的价格差异很大,成本低廉的材料可以降低产品制造成本,提高产品的竞争力。
但是,成本较低的材料可能牺牲了一定的机械性能和可加工性,需要在成本和性能之间进行权衡。
4. 材料的环境适应性材料的环境适应性是指材料在不同工作环境下的表现。
例如,一些零件需要在高温或低温环境下工作,此时需要选择具有良好耐高温或耐低温性能的材料。
另外,一些零件需要在潮湿或腐蚀环境下工作,此时需要选择具有良好耐腐蚀性能的材料。
5. 材料的可靠性和稳定性在冲压过程中,材料需要经受长时间的工作循环,因此材料的可靠性和稳定性也是选择的重要考虑因素。
可靠性包括材料的疲劳寿命和抗拉伸性能,稳定性包括材料的抗变形和抗氧化性能。
选用具有较高可靠性和稳定性的材料,可以提高产品的使用寿命和可靠性。
总结起来,冲压材料的选用原则包括材料的机械性能、可加工性、成本、环境适应性以及可靠性和稳定性。
在实际应用中,需要根据具体的产品要求和生产条件,综合考虑以上因素,选择最合适的冲压材料。
常用冲压材料冲压是一种常见的金属加工工艺,通过模具对金属材料进行冲击、拉伸、弯曲等形变,将平板金属加工成所需的零部件。
在冲压过程中,选择合适的冲压材料是非常重要的,不同的材料具有不同的特性和适用范围。
下面我们就来了解一些常用的冲压材料。
1. 冷轧钢板。
冷轧钢板是一种常见的冲压材料,它具有良好的成形性和表面质量,适用于对表面要求较高的零部件。
冷轧钢板通常用于汽车制造、家电制造等领域,其优点是成本低、加工性能好,但强度和耐腐蚀性相对较差。
2. 不锈钢。
不锈钢是一种耐腐蚀性能较好的冲压材料,适用于对材料表面要求高、有耐腐蚀性能要求的零部件制造。
不锈钢具有良好的强度和硬度,适用于制造耐磨、耐腐蚀的零部件,如厨房用具、化工设备等。
3. 铝合金。
铝合金是一种轻质、高强度的冲压材料,适用于汽车制造、航空航天等领域。
铝合金具有良好的导热性和导电性,成形性能优良,但价格相对较高。
在一些对重量要求较高的领域,铝合金是一种理想的冲压材料。
4. 镀锌钢板。
镀锌钢板是一种在普通钢板表面镀上一层锌的冲压材料,具有良好的防腐蚀性能。
镀锌钢板适用于户外使用的零部件制造,如钢结构、管道等。
它的优点是价格低廉、防腐蚀性能好,但成形性能略逊于冷轧钢板。
5. 硅钢。
硅钢是一种用于电机、变压器等电工设备制造的冲压材料,具有良好的磁导性能和低损耗特性。
硅钢的材料成本较高,但在电工设备制造领域有着不可替代的作用。
以上就是一些常用的冲压材料,它们各具特点,在不同的领域有着不同的应用。
在实际的冲压加工中,选择合适的冲压材料对于提高零部件的质量和生产效率至关重要。
希望本文对您有所帮助,谢谢阅读!。
汽车防撞横梁冲压工艺研究及模具设计探讨随着汽车工业的不断发展,汽车的安全性能也备受关注。
而汽车防撞横梁作为汽车passve 安全系统的重要组成部分,对于汽车的安全性能起着至关重要的作用。
针对汽车防撞横梁的冲压工艺研究及模具设计就显得尤为重要。
一、汽车防撞横梁冲压工艺研究1. 材料选择汽车防撞横梁通常采用高强度钢材料制作,例如冷轧钢板、热镀锌钢板等。
这些材料具有良好的抗拉强度和冲击性能,能够有效减轻车辆在碰撞事故中的损伤程度,保护车内乘客的安全。
2. 冲压工艺汽车防撞横梁的冲压工艺是制作防撞横梁的关键环节。
冲压工艺包括模具设计、冲裁工艺、折弯工艺等多个环节。
模具设计对于冲压工艺的影响尤为重要。
3. 表面处理汽车防撞横梁在冲压完成后需要进行表面处理,通常采用镀锌、喷涂等方式对其进行防腐处理。
这些表面处理措施能够有效延长汽车防撞横梁的使用寿命,提高其防腐性能。
二、汽车防撞横梁模具设计探讨1. 模具结构汽车防撞横梁的冲压过程需要设计合理的模具结构,以确保冲压过程中的材料流动性和成形性。
模具结构应具有良好的刚性和稳定性,能够确保汽车防撞横梁的尺寸精度和形状精度。
2. 模具材料模具材料的选择对模具的使用寿命和成形质量都有着重要影响。
目前,汽车防撞横梁模具通常采用优质合金钢、硬质合金等材料制作。
这些材料具有良好的磨损、冲击和疲劳性能,能够确保模具长时间稳定地使用。
3. 模具制造工艺模具制造工艺包括数控加工、热处理、装配等多个环节。
这些工艺环节都需要严格控制,以确保模具的质量和精度。
模具制造工艺的改进也能够提高模具的制造效率和成本效益。
汽车防撞横梁冲压工艺研究及模具设计对于汽车 passve 安全系统的提升具有重要意义。
通过对汽车防撞横梁材料、冲压工艺和模具设计的深入研究,可以为汽车行业提供更加安全可靠的汽车 passve 安全系统产品,推动汽车工业的持续健康发展。
冲压常用材料及选用冲压是一种将金属板材通过冲压设备进行成型的加工方法。
冲压常用材料的选择是冲压成型中至关重要的一环,选择合适的材料可以保证产品的质量和性能,降低成本。
下面我将介绍一些常用的冲压材料及其选用的一些考虑因素。
1.碳钢:碳钢是最常用的冲压材料之一,具有较好的可塑性和成型性能,成本相对较低。
根据不同的碳含量和处理方式,碳钢可以分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。
低碳钢适用于对强度要求不高的产品;中碳钢适用于一些需要较高强度的产品;高碳钢适用于一些要求更高强度和硬度的产品。
2.不锈钢:不锈钢具有良好的耐腐蚀性和美观性,通常用于要求产品具有一定耐腐蚀性的领域。
不锈钢虽然强度较低,但可通过增加材料厚度来提高产品的强度。
常见的不锈钢有304、316等,选择时可根据不同的耐腐蚀性要求进行选择。
3.铝合金:铝合金具有轻质、强度高的特点,广泛应用于汽车、航空等领域。
铝合金冲压件可以减轻整个产品的重量,并提高燃油效率。
常见的铝合金有铝硅合金、铝铝合金等,选择时需根据所需的性能要求进行选择。
4.高强度钢:高强度钢具有较高的拉伸强度和延展性,适用于冲压成型的一些高负荷部件。
常见的高强度钢有高强度低合金钢(HSLA)和高强度耐候钢(HSS)。
这些材料的应用可以减轻产品的重量,并提高产品的强度。
在选择冲压材料时,需要根据具体的产品要求和工艺性能来进行考虑。
下面是一些选用冲压材料的考虑因素:1.产品要求:根据产品的功能、强度、耐蚀性等要求来选择材料。
比如,产品需要耐腐蚀性能较好时可选择不锈钢;产品需要较高强度时可选择高强度钢。
2.板厚要求:材料的可塑性和可成型性与板材的厚度有关。
一般来说,材料越薄,可塑性越好,成型能力越强。
3.成本考虑:不同材料的成本差异较大,要考虑成本因素,选择适合自己成本预算的材料。
一般来说,碳钢的成本较低,铝合金的成本较高。
4.加工性能:不同的材料在冲压过程中的加工性能是不同的,需要根据生产设备和工艺要求来选择合适的材料。
冲压材料的选择对冲压工艺的影响冲压工艺是工业制造中最为重要的加工方法之一,适用范围广泛,包括汽车、电器、航空等诸多工业领域。
冲压过程涉及到许多因素,其中材料选择是一个关键的决定因素。
材料的性质对冲压工艺的影响很大,正确的材料选择可以提高生产效率和降低成本。
本文将阐述不同冲压材料的选择对冲压工艺的影响。
1. 材料的物理性质材料的物理性质包括密度、硬度、抗拉强度、伸长率、模量等参数。
这些参数对材料的成型和形状保持能力有很大的影响。
例如,相对于轻质材料,重质材料具有更高的密度和硬度,因此更适合做成结构件和汽车车身部件等。
同时,这类材料还有更高的耐磨性和良好的耐腐蚀性能,可以提高产品的使用寿命。
另一方面,强度高、伸长性好的材料则适合做成闭合式的零部件,如汽车的油箱、气门等。
这是因为这种材料可以以较高的应力和应变程度进行变形,且具有更好的冲击吸收能力。
材料的化学性质也对冲压工艺的选择有重要的影响。
材料的化学成分决定了它的耐蚀性、耐热性和机械性能。
对于汽车燃油箱等暴露在潮湿环境下的零部件,需要选择具有良好耐蚀性的材料。
对于冷却器和排气管等热环境下的部件,需要选择耐高温的材料。
另外,对于一些要进行加热或加工后才能改变其形状的材料,在材料选择时,还需要考虑其加工性应力敏感性等化学性质。
3. 材料的成本材料的成本也是影响其选择的重要因素之一。
在车身组装中,底盘等部件对最终成品的质量有着至关重要的影响。
但是,底盘部件的材料价格普遍较高。
因此,如果不考虑耐久性和产品外观方面的差异,生产商可能会选择比较便宜的材料来节省成本。
但是,这种方式会对产品的质量和耐久性造成影响,导致维修成本增加和用户体验差。
总之,材料的选择对于冲压工艺至关重要。
生产商在选择材料时应该考虑到所有的因素,以确保选择的材料符合加工和产品的要求,并且在保证产品质量的同时,尽量减少成本。
冲压件设计要点冲压件是冲压工艺中常用的一种零件加工方式,其特点是高效快速、成本低廉,广泛应用于汽车、电子、家电等行业。
在进行冲压件设计时,需要注意以下几个要点。
1. 材料选择:冲压件的材料选择直接影响到产品的质量和性能。
一般情况下,冲压件常用的材料有冷轧板、热轧板、不锈钢、铝合金等。
在选择材料时,要考虑到产品的实际使用环境、强度要求、耐腐蚀性等因素,确保材料的可靠性和经济性。
2. 孔洞设计:冲压件常常需要在板材上开设孔洞,用于连接、安装或通风等用途。
在进行孔洞设计时,需要考虑到孔洞的尺寸、位置和形状,确保其与其他零件的配合精度,并提供足够的强度和刚度。
3. 弯曲设计:冲压件常常需要进行弯曲加工,用于形成特定的形状或角度。
在进行弯曲设计时,需要考虑到板材的强度、弯曲角度、弯曲半径等因素,确保弯曲后的产品符合设计要求,并避免出现开裂或变形等问题。
4. 表面处理:冲压件的表面处理对于提高产品的质量和外观非常重要。
常用的表面处理方式包括镀锌、喷涂、电泳等。
在进行表面处理时,需要考虑到产品的使用环境和要求,选择合适的表面处理方式,并确保其与产品材料的相容性。
5. 模具设计:冲压件的模具设计是冲压工艺中的关键环节。
在进行模具设计时,需要考虑到产品的形状、尺寸和加工要求,确保模具的精度和稳定性。
同时,也要考虑到模具的制造成本和寿命,选择合适的材料和加工工艺。
6. 工艺规程:冲压件的加工过程需要制定详细的工艺规程,包括材料切割、冲孔、弯曲、表面处理等各个环节。
在制定工艺规程时,需要考虑到产品的加工难度、工艺稳定性和成本效益,确保产品的质量和交货期。
7. 检验要求:冲压件的质量检验是确保产品质量的重要环节。
在制定检验要求时,需要考虑到产品的尺寸精度、表面质量、材料性能等因素,选择合适的检验方法和标准,确保产品符合设计要求和客户需求。
8. 工装设计:冲压件的加工需要使用适当的工装和夹具。
在进行工装设计时,需要考虑到产品的形状、尺寸和加工要求,选择合适的工装类型和结构,确保产品的加工精度和稳定性。
冲压材料的选择对冲压工艺的影响冲压工艺是一种常见的金属加工技术,广泛应用于汽车制造、电子产品制造和家用电器制造等领域。
而在冲压工艺中,材料的选择对最终产品的质量和成本有着直接的影响。
冲压材料的选择对冲压工艺具有重要的影响。
冲压材料的选择影响着产品的成型性能。
不同的材料具有不同的机械性能和成型特性,选材不当可能导致产品成型不良、变形过大或者产生裂纹等问题。
在汽车制造中,车身冲压件通常采用高强度钢材料,以确保产品具有足够的强度和刚度。
而对于一些薄壁结构的零部件,需要选择具有良好延展性和成型性能的材料,如铝合金或者不锈钢材料。
材料选择对冲压模具的损耗具有直接影响。
冲压模具是冲压工艺中不可或缺的工具,其寿命和成本直接受到材料影响。
一些高硬度的材料在与模具接触时可能会引起磨损严重,从而缩短模具寿命,增加生产成本。
在选择冲压材料时,需要综合考虑其与模具之间的磨损情况,选择适合的材料以延长模具寿命,降低生产成本。
不同材料的成型极限和表面质量也会对冲压工艺产生影响。
成型极限是指材料在成型过程中能够达到的最大变形程度,不同材料的成型极限差异较大,需要结合产品设计要求和成型工艺选择合适的材料。
材料的表面质量对最终产品的外观和性能也具有重要影响,不同材料的表面质量差异较大,需要根据产品要求选择适当的材料。
成本因素也是影响冲压材料选择的一个重要因素。
不同材料的价格差异较大,而且在成型前需要考虑材料的利用率和浪费情况,选择合适的材料可以降低生产成本,提高产品竞争力。
在选材时需要综合考虑上述因素,并确定最佳的材料选择方案。
冲压材料的选择对冲压工艺具有重要的影响,直接影响着产品的成型性能、模具损耗、成型极限、表面质量和生产成本等方面。
在进行冲压工艺设计时,需要充分考虑材料选择的影响,选择合适的材料以确保产品质量、降低生产成本,提高产品竞争力。
冲压工艺方案工程制造领域中,冲压工艺是一种常见且重要的金属加工方法,广泛应用于汽车制造、家电制造、机械制造等领域。
冲压工艺通过模具对金属材料进行压制、拉伸和变形,使之形成所需的零件或产品。
在实际应用中,冲压工艺方案的设计与选择对于产品质量、制造成本和生产效率具有重要影响。
本文将就冲压工艺方案的选择与设计进行探讨。
一、材料选择冲压工艺方案的第一步是选择适合的材料。
在选择材料时,需要考虑产品的功能需求、材料的可塑性、成本以及环境要求等因素。
常用的冲压材料包括钢材、铝材、铜材等。
钢材具有较高的强度和硬度,适用于制作要求较高的零件。
铝材具有较好的可塑性和导热性,适用于制作轻质结构和需要导热性能的产品。
铜材具有良好的导电性和导热性,适用于制作电子元器件等。
二、模具设计模具是冲压工艺中的关键因素之一。
模具的设计直接关系到产品的加工精度和表面质量。
在模具设计中,需要考虑以下几个方面:模具结构设计、模具材料选择、模具寿命等。
模具结构设计应具备合理的结构布局和良好的强度刚性,以保证加工精度和工件质量。
模具材料的选择应根据材料的耐磨性、热稳定性和可加工性等指标来进行。
模具寿命则是根据预计的生产批量和产品要求来确定,一般需要考虑模具使用寿命和经济效益之间的平衡。
三、工艺参数控制冲压工艺方案的设计中,工艺参数的合理控制对于产品质量和生产效率至关重要。
工艺参数包括冲床的操作速度、压力、行程以及冲头和模具的配合间隙等。
操作速度和压力的合理设置可以保证工件的加工精度和表面质量,同时还可以减少杂散应力和变形。
行程的控制可以确保工件的尺寸精确度和一致性。
冲头和模具的配合间隙则关系到冲裁的质量和模具的使用寿命,合适的配合间隙能够减少摩擦和磨损,提高模具的使用寿命。
四、模拟仿真分析现代科技的进步使得模拟仿真成为冲压工艺方案设计中的重要工具。
通过模拟仿真软件,可以对冲压过程进行各项参数的分析和优化。
模拟仿真可以帮助工程师预测材料的变形情况、模具的应力分布以及零件的变形和破裂等问题。
汽车冲压模具材料的选用由于模具中各种零部件的功能不同,所以对其材料的要求和选用的原则也不同。
因此,合理选用模具材料也是冲模设计中一项十分重要的工作,它不仅与制件的成本有关,而会严重影响生产。
随着汽车工业的发展,人们对汽车的需求日益增长,其中影响生产的最大因素,是如何选用冲模材料。
由于模具中各种零部件的功能不同,所以对其材料的要求和选用的原则也不同。
因此,合理选用模具材料也是冲模设计中一项十分重要的工作,它不仅与制件的成本有关,而会严重影响生产。
虽然,模具的工作零件所用材料应比其他零件所用材料要好。
一般说来,视其模具的使用条件以及要求不同而异,主要有如下四种:1.对于形状简单、冲压件尺寸不大的模具工作零件。
常用碳素工具钢,如T8A、T10A等。
2.对于形状复杂,冲压件尺寸较大的模具工作零件,常常用合金工具钢或高速工具钢,如Cr12、CrWMn、Cr12MoV、W18Cr4V、W6MoSCr4V2等。
2.对于冲压件精度或模具寿命要求比较高的模具工作零件,常用硬质合金或钢结硬质合金,如YG15、YG20、GW50等。
3.对于大型模具(如汽车覆盖件冲模)的工作零件,常用普通铸铁或者铸造碳钢,且有的还在刃口部位加以堆焊强化,如灰铸铁HT250、铸钢2G270-500等。
模具零件材料选用中,除了工作零件选用最为重要外,较为突出的是导柱、导套零件,一般选用优质碳素钢中的低碳钢渗碳淬火或选用轴承钢。
必须指出,模具工作零件的材料选用是最为重要和严格的,还包括对其热处理工业的要求必须合理。
除上述零件之外的其他模具零件,选择用碳素结构钢或优质碳素钢中的中碳钢就可以了。
表1为冲模工作零件材料和硬度要求,表2为模具其它零件材料牌号和热处理。
表1 冲模工作零件材料和硬度要求s注:同一副模具凸、凹模热处理硬度有一个合理匹配问题,一般凹模比冲头的硬度高2度左右表2 冲模其他零件材料牌号和热处理大型拉深件、汽车覆盖件的拉深模具材料可以选用合金铸铁或高强度球墨铸铁。
汽车冲压材料的合理选择过程设计,影响到冲压产品的质量、成本、使用寿命和生产组织,因此合理选用汽车冲压件材料是一个重要而复杂的工作。
在汽车冲压件中,一部分冲压件经冲压后直接成为汽车零部件,另一部分冲压件经冲压后还需经过焊接、或机械加工、或油漆等工艺加工后才能成为汽车零部件。
因此,冲压材料的选用既要符合产品使用性能的要求,也要满足冲压工艺要求及后续加工(如焊接、机械加工等)要求。
通常在选择冲压材料时应遵循以下原则:a:所选材料首先应满足零件的使用性能要求;b:所选材料要有较好的工艺性能;c:所选材料要有较好的经济性。
下面从零件使用性能、不同加工工艺对汽车冲压材料的要求来试论述冲压件选材的原则及注意事项。
2、汽车冲压件的使用性能对冲压材料性能的要求所谓使用性能,是指机械零件在服役条件下所表现出来的力学性能、物理和化学性能。
使用性能是选材时要考虑的最主要因素。
不同的零件所要求的使用性能也不一样,在选材时,首要的任务就是准确地判定零件所要求的主要使用性能。
汽车冲压件主要以车身覆盖件、车架纵梁和横梁、车厢、车轮及发动机用的覆盖件为主,还有一些支撑件与连接件。
每个具体的汽车零部件的使用和工作条件不同,承受的负荷不同,因此对用材的要求也有很大的差异。
2.1 汽车驾驶室零部件对材料性能的要求汽车驾驶室零部件大都是覆盖件,外形复杂,成形复杂,但受力不大,采用模具成形工艺,材料的成形性能就成了主要矛盾,因此要求材料具有成形性、张紧刚性、延伸性、抗凹性、耐腐性和焊接性等。
产品设计时,通常根据板制零件受力情况和形状复杂程度来选择钢板品种。
一般选用拉延性能优良的低碳冷轧钢板、超低碳冷轧钢板。
近几年,成形性优异、强度更高的含磷冷轧钢板、高弓童度冷轧钢板、冷轧双相钢板、烘烤硬化冷轧钢板、超低碳钢高强度冷轧钢板以及其他种类钢板如涂镀层钢板、拼焊钢板和TRIP钢板等,也被大量应用到车门外板、车门内板、车门加强板、车顶盖、行李箱盖板和保险杠等汽车车身零件上。
汽车冲压材料的合理选择
1、问题的提出
一般来说,产品设计和工艺人员遇到下列情况时,都会涉及材料选用问题。
a.设计新产品时,就要根据产品的技术经济指标、对零部件的作用、受力情况和工作条件以及工艺要求选用材料。
b.改进产品或仿制产品时,可在原产品和仿制品的基础上提出改进方案,根据改制和仿制的要求选用合适的材料。
c.进口产品国产化时,要对其样品进行技术分析和性能试验,提出性能与之相当的新材料。
d.改变工艺流程时,原材料难于适应而进行材料代用。
在生产过程中,采用新材料、新工艺、新技术和节支降耗都涉及材料的变更问题。
e.原材料供需发生问题时,为确保生产的顺利进行,需要进行临时的或长久的材料变更。
因此,为产品合理选用材料,选择适用性的材料是保证产品使用性、工艺性、经济性的基础。
据德国统计局统计,生产1辆汽车的费用按比例分配为原材料占53%、制造占30%、设计开发占5%、其他占12% 。
由此可以看出,原材料的选择直接决定了汽车性能和经济性。
汽车生产中采用了大量的冷冲压工艺,该工艺不仅生产效率高,产品质量稳定,而且非常适合汽车工业多品种、大批量生产的需要。
在中、重型汽车中,大部分覆盖件如车身外板等,及一些承重和支撑件如车架、车厢等零部件都是冲压件。
用于冷冲压的钢材主要是钢板和钢带,占整车钢材消耗量的72.6%,,冷冲压材料与冲压生产的关系十分密切,材料的好坏不仅决定产品的性能,更直接影响到冲压工艺的过程设计,影响到冲压产品的质量、成本、使用寿命和生产组织,因此合理选用汽车冲压件材料是一个重要而复杂的工作。
在汽车冲压件中,一部分冲压件经冲压后直接成为汽车零部件,另一部分冲压件经冲压后还需经过焊接、或机械加工、或油漆等工艺加工后才能成为汽车零部件。
因此,冲压材料的选用既要符合产品使用性能的要求,也要满足冲压工艺要求及后续加工(如焊接、机械加工等)要求。
通常在选择冲压材料时应遵循以下原则:
a.所选材料首先应满足零件的使用性能要求;
b:所选材料要有较好的工艺性能;
c.所选材料要有较好的经济性。
下面从零件使用性能、不同加工工艺对汽车冲压材料的要求来试论述冲压件选材的原则及注意事项。
2、汽车冲压件的使用性能对冲压材料性能的要求
所谓使用性能,是指机械零件在服役条件下所表现出来的力学性能、物理和化学性能。
使用性能是选材时要考虑的最主要因素。
不同的零件所要求的使用性能也不一样,在选材时,首要的任务就是准确地判定零件所要求的主要使用性能。
汽车冲压件主要以车身覆盖件、车架纵梁和横梁、车厢、车轮及发动机用的覆盖件为主,还有一些支撑件与连接件。
每个具体的汽车零部件的使用和工作条件不同,承受的负荷不同,因此对用材的要求也有很大的差异。
2.1汽车驾驶室零部件对材料性能的要求
汽车驾驶室零部件大都是覆盖件,外形复杂,成形复杂,但受力不大,采用模具成形工艺,材料的成形性能就成了主要矛盾,因此要求材料具有成形性、张紧刚性、延伸性、抗凹性、耐腐性和焊接性等。
产品设计时,通常根据板制零件受力情况和形状复杂程度来选择钢板品种。
一般选用拉延性能优良的低碳冷轧钢板、超低碳冷轧钢板。
近几年,成形性优异、强度更高的含磷冷轧钢板、高弓童度冷轧钢板、冷轧双相钢板、烘烤硬化冷轧钢板、超低碳钢高强度冷轧钢板以及其他种类钢板如涂镀层钢板、拼焊钢板和TRIP钢板等,也被大量应用到车门外板、车门内板、车门加强板、车顶盖、行李箱盖板和保险杠等汽车车身零件上。
东风重型汽车车身目前常用的材料牌号及拉延级别如表1。
2.2汽车车厢零件对材料性能的要求
汽车车厢零件形状不太复杂,大都采用辊压成形工艺,对材料的成形性、刚性、耐腐蚀性和焊接性都有一定的要求。
一般选用成形性能和焊接性较好的高强度钢板。
通常,采用强度级别为300-600 MPa高强度钢板和超细晶粒钢。
东风重型汽车车厢常用的材料牌号及强度要求如表2
2.2.3汽车车架零件对材料性能的要求
车架、车厢中板及一些用于支撑和连接的零部件,都是重要的承载件,大都采用模具成形工艺,要求材料有较高的强度和较好的塑性,以及疲劳耐久性、碰撞能量吸收能力和焊接性等。
一般选用成形性能较好的高强度钢板、超细晶粒钢板(强度级别在300-610 MPa)和超高强度板(强度级别在610-1000 MPa)。
东风重型汽车车架及一些用于支撑和连接的零部件常用的材料牌号及强度要求如表3。
3.3.1冲压工艺对冲压材料性能的要求
冲压工艺一般分为分离工序和成形工序,按加工工序冲压件大致可分为冲裁件、弯曲件、拉延件、成形件和冷挤压件。
冲压件的结构类型不同,对材料的力学性能要求是不同的,如表4。
在选择冲压材料时,首先根据冲压件类型和使用特点,来选择具有不同力学性能的金属材料,以达到既能保证产品质量,又能节约材料的目的。
3.1.1分离工序
分离工序一般包括剪裁、落料、冲孔、切边和整修等,主要以冲裁件为主,冲裁件的材料主要以满足使用要求为前提,工艺对材料没有特别的要求。
只是在采用抗拉强度大于600 MPa 以上时要考虑模具的强度。
3.1.2成形工序
成形工艺主要以弯曲件、拉延件、成形件和冷挤压件为主。
3.1.2.1弯曲件对材料的要求
弯曲件的材料主要以满足使用要求为前提,工艺对材料一般有两个要求。
材料抗拉强度小于600 MPa时,可以垂直于轧制方向作180度弯曲或平行于轧制方向作90度弯曲;抗拉强度大于600 MPa以上时,应尽可能采用垂直于轧制方向的压弯方式,避免出现开裂现象。
3.1.2.2拉延件对材料的要求
拉延件对材料的工艺性要求较高。
一般汽车上使用的拉延件都是料厚在3.0 mm以下的冷轧钢板,要求材料不仅要有良好的成形性能,同时要有良好的抗凹能力、足够的结构刚度及优良的表面形貌,如表5.
3.1.2.3成形件对材料的要求
汽车上使用的成形件大都以拉延成形、弯曲成形和翻边成形等复合工艺为主。
料厚为0.6~9.0 mm,有冷轧钢板和热轧板,要求材料具有以下条件。
a.要有适宜的屈服强度,低的屈服强度可以保证零件成形后的弹性回复小和零件形状稳定性,但对于汽车梁类零件需要采用高屈服强度的材料来保证零件有较高的安全预警性能。
b.较好的伸长率(一般A 20%)满足顺利成形的需要。
c.低的屈强比(一般0.75),有利于冲压成形,减少材料的起皱趋势,提高极限变形程度。
3.2焊接工艺对冲压材料的要求
金属材料的焊接性主要决定于化学成分,也决定于焊接工艺条件及结构的刚性。
不同的焊接工艺对材料的性能及焊接规范有不同的要求。
因此,对于需要进行焊接加工的冲压件选材时,应考虑材料的焊接性。
表6列出了几种钢材的焊接性及焊接规范。
表7列出了主要金属材料常用的焊接方法,供产品设计及工艺人员选择时参考。
3.3机械加工工艺对冲压材料性能的要求
汽车冲压件中有少部分零件在冲压成形以后还需要进行机械加工,如传动轴上的储油筒座、底盘.用的制动盘以及发动机上、用一些部件等,因此对这些零件选材时应考虑机械加工对材料的要求。
表8列出了常用材料的加工性能。
3.4涂漆工艺对冲压材料的要求
汽车的涂装质量直接影响到汽车的外观质量和汽车产品档次的提升,汽车的涂装质量除了涂装材料本身的影响外,钢板的涂装性能也是涂装工艺不可忽视的因素。
一般来说,影响钢板涂装性能的主要因素有钢板表面状态、钢板清洁度和钢板表面粗糙度。
钢板表面状态和钢板清洁度的好坏直接影响到油漆的附着力和油漆外观质量,而钢板的表面粗糙度主要影响其面的鲜映性。
一般的汽车冲压件涂漆要求钢板表面无明显划伤、凹坑、麻点等表面缺陷,通常要求采用03表面的钢板;车身外表面件要求钢板表面均匀,不允许有气孔、凹坑、划伤影响使用的缺陷,通常要求采用05表面的钢板,同时要求表面粗糙度Ra 0.5-1.2林m。
4、结束语
冲压材料选择的合理与否,直接影响到冲压产品的性能、质量和制造成本,还决定冲压工艺过程及继续加工的复杂程度,所以合理选材是十分重要的。
通过对汽车冲压件工作条件及不同加工工艺对材料性能的要求分析可以看出,在选择汽车冲压材料时一般应遵循以下原则。
a.满足零件的使用、冲压工艺以及继续加工的要求:材料应具有光洁均匀、平整和无缺陷损伤的表面质量;材料应具有优良的力学性能;材料应具有良好的成形性、刚性、延伸性、抗凹性、耐腐性和焊接性等工艺性能;材料应对机械结合及继续加工如焊接、油漆、电镀、机械加工和铆接等有良好的适应性能。
b.经济合理地选材,尽量减少品种规格,以便于组织生产。