轿车车门内板的冲压成形

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1、轿车车门内板的冲压成形广州本田汽车 有限 公司 ( 5 1 0 7 0 0 )陈秀深摘要 从我国轿车工业发展的需要，分析 车身冲压件加工的技术要求，介绍 利用不等厚钢板进行车门内板 的 冲压成形工艺、并 从拼焊钢板的 要求、 焊缝的 质量、以 及模具结构等方面介绍此工艺主要控制的技术参数， 说明不等 厚钢板 冲压工艺 产生的 经济和社会效益，并 指出 轿车车身冲压技术发展的 方向。关 ， ” ” 压 “轿 t 门 内 板 不 等 厚 “激 光 ”T h e s t a m p i n g o f d o o r p a n e l s o f c a rG u a n g Z h o u H

2、o n d a Au t o m o b i l e C o . , L t d . C h e n X i u s h e nA b s t r a c t B a s e d o n t h e n e e d o f d e v e lo p i n g a b o u t c a r i n d u s t r y in c h i n a , t h e t e c h n i c a l r e q u ir e m e n t s o f p r e s s i n g p a r ts o n c a r b o d y a r e a n al y z e d , a n d

3、 t h e s t a m p in g t e c h n i q u e s o f d o o r p a n e ls w e l d e d b y u s in g d i ff e r e n t t h ic k n e s s s h e e t s is i n tr o d u c e d s p e c i f i c al ly . M a i n t e c h n i c al p a r a m e t e r s a b o u t i t a r e i ll u s t r a t e d fr o m s e v e r al a s p e c t

4、s : t h e r e q u i r e m e n t o f m a t c h in g s h e e t s o f d i ff e r e n t t h i c k n e s s , t h e q u a l i t y o f w e l d in g s e a m a n d t h e s t r u c t u r e o f d i e . G re a t e c o n o m i c a n d s o c i a l p r o f i t is g a i n e d f r o m t h e s e t e c h n i q u e s ,

5、 a n d t h e d e v e l o p i n g d i r e c t i o n o f p r e s s i n g t e c h n o l o g y o f c a r b o d y i s p r e s e n t e ds u b s e q u e n t ly .Ke y wo r d s s t a m p i n g d o o r p a n e l s o f c a r s h e e t s o f d i ff e r e n t t h i c k n e s s l a s e r w e l d in g o f ma t c h

6、 i n g s h e e t s一、引言我国的轿车工 业正处 在高 速发展的 阶段。同时，随 着我国 加入 W T O . 轿车市场竞争将更加激烈。 提高产品 质量，降 低生 产成本， 是轿车厂家提高自 身 生产力的有效办法，也是轿车工业不断奋斗的目标。世界各 大 轿车公司，为了 使自 己 立于 不败之地，总是 千方百 计 地、 不断地改 善自 己的 工艺方法， 采用最新的 科技手段 提高 产品质 量， 最大限 度地降 低生产成本。经过汽车界、 冲压界的不懈努力， 在车身冲压 成形方面，不断涌 现出各种新工艺 新方法， 并在生产实际中 得到应 用，为人类汽车 文化做出了 突出的 贡献。本公

7、司 在轿车冲压件的成形方面也不断 进行技术革新， 其中，对 于轿车车门内 板采用了不 等厚 钢板拼焊后成形，取得了较好的效果。轿车冲压件的冲压工艺，按 传统的办 法多 是采用等厚度的钢板单件成形。 但是，由于 轿车车身设计的特点，很多冲压件均是左、 右件形状对称， 这些冲压件 在冲压成形时，如果 采用左、 右件对称布置同时成形， 然后经过后续工序分开，既 可提高生 产效率， 也使冲压成形力得到平衡，因此，近来在车门内板冲压工艺中， 基本是采用左 右件对称布置同时成形。 然而，由于 轿车车门内 板的结构特点， 成形过程中 金属流动复 杂， 在圆 角部分的直壁处金属变薄特别严重，以 致容易出 现拉

8、裂现象; 而在法兰的 压料面处，由 于成形过程中的金属聚集，容易出现起皱现象。另外，由于功能 需要， 零件有很多的凸台 及大量的 异形 孔， 零件的冲 压成形工艺 质量特别难以控 制，故在车门内 板冲压工 艺中，虽 然采用左右件对称布置同时成形， 但其材料仍然是 用整块等厚度的 钢板，同时成形 左右件，然 后在后续工序分 开， 一般需要5 - 6 道工序才能完成。实际上，从车身 受力分布的 情况来看，某 些部 位受力 大且集中，某 些部位受力相 对较小，针对 这种特点， 在受力比较集中的部 位， 应采用厚度较厚的钢板，而受力较小的部位， 应尽可能地用较薄的钢板，以 减少单台车的 锅板用 量，降

9、 低生产成本， 同时减 轻车身重量，降 低汽车油 耗， 这样对制 造厂家和用户 均能 受益。轿车车门内板也是这样。故此， 广州本田 轿车的甲1 ， 去 T 拍 I 届3 5 0车门内 板冲压工艺采用了 左、右件对成布置，并由不等厚的 钢板拉延成形的 特殊工艺。该工艺能够较 好地符 合提高 产品质量，降 低生产成本的要求，在此 介绍给 冲压界同行，希望与大家进一步交流。二、不等厚车门内 板的冲压工艺简介1 . 对拼 焊钢板的要求由于是 通过两 块不等厚度的钢 板拼焊后进行 拉延成形，为防止在拉延过程中焊缝爆裂，必须严格控制好焊接部 位的焊缝 质量。而要 控制 焊缝质量，首 先是要确保两块 对焊的

10、 钢板的精度符合 要求，以保证 拼焊间隙尽量小且均匀。按照我们的实际经验，主要控制下面两个参数:( 1 ) 拼焊线的直 线度单边直线度公差 A 50 . 5 m m( 如图2 )A一传统的车门内 板成形工艺一般经过5 - 6 个工序:开 卷剪切一 ( 落料)一拉延一整形I ，整形1 1一 修 边、冲孔冲孔+ 分离斜冲孔;广州本田轿车不等厚车门内 板由0 . 7 m m 和1 . 4 m m的两种不同厚度钢板采用 Y A G激光焊机拼焊后，进行冲压成 形。只需4 道冲压工序，即: 开卷剪切一 ( 落料)一 拼焊一 拉延一 整形修边、冲孔、 分离一斜冲孔。 其中 拼焊与拉 延工序特点如 下图1 所

11、示。中 心 线图2 平板焊接线的直线度 、(2 )拼 焊 钢 板 的 翘 曲 、 波 浪 程 度B ( 如 图 2 ) ， 参 到要求见表 1表 1翘曲度控制最中 心 线拼焊工序 ( 激光 焊接)公称幅度( L )续1 0 0 01 0 0 0 -0 . 8 m m , b - 1 . 2 m m , Q- 0 . l m m -T o( 即不能有下凹现象) 。三、重点 控制的关键点为了获得理想的 冲压件质量， 用不等厚的 钢板成形时， 要注意控制以 下几个可能影响 成形质量的关 键因素:图3焊缝质量要求3 5 13 . 模 具的 结构要求由 于 钢板的 厚度不同，在模具结构设计时要充 分考

12、虑和注意 在拉延过程中的金属流动性。凸、凹模 之间， 凹模与 压料板之间的间隙在厚料与薄料处各有 所不同 。 在模具制 造方面， 为确 保各部位有 合理的间 隙，必 须在 模具的N C 加工数据设计时加以 考虑， 同时配 合精密的钳工修整。四、结论1 .利用不等厚钢板进行车门内 板的 冲压成形 可以获得良好的经济效益和社会效益。由于 只在受力较为 集中的 部分采用 1 . 4 m m的 钢板， 其他部 位则 用0 . 7 m m 的薄板， 每 对车门内 板的 材料重量 大大减少。 表2 为 广州本田 雅阁 车门内 板的 重量比较的例子:表 2车门内板的重贵比较零件整块用1 . 4 m m材料时

13、的重量( k g )用1 . 4 m m和0 . 7 m m材料时的重量( k g )重量差二 一 ( k g )前门内板2 1 . 8 41 3 . 7 08 . 1 4后门内板2 1 . 1 91 2 . 8 68 . 3 32通过不等厚钢板进行车门内板的冲压成形得到的启示:广州本田 生产的车门内板利用不等厚度的钢板成形， 可以 大幅度地降 低生产成本，大大提高 生产效率， 又使汽车具有明 显的实用性能。目 前， 在国内一 些轿车厂中，也采用 冲压成形后进行激光焊接的 车身 加工工艺来达到减轻 车身重 量的目 的，但由 于焊缝为 三维的焊接线， 其焊接速度不如平板焊接， 质量控制也比 较困

14、难。笔者认 为用平板拼焊后再冲压成形的工艺更具有较明显的 优越性，而且这种工艺应推广到其他的 车身冲压件上 ( 例如地板、左右纵梁等等) 。为了 减轻车身重 量， 现在国外己 采用铝合金板材冲制车身冲压件，我国 也已有这一方面的研究， 但目 前因材料价 格较高， 仍未得到广泛 应用，如果以 后这种铝合金板材的 制造成本能 够降低，使其应用于车身的 制造具有经济竞争 力的 话，这种新材料应有广阔的 发展前景。轿车车身 冲压技术应向使车身重量轻、节能耗、节材料、低成本、高质量的方向发展。参考文献日 本 冲压加工 技术手册 编委会. 谷维忠， 徐恩义译.冲压加工技术手册. 轻工出版社， 1 9 9

15、8王孝培 冲压手册 ( 第二版). 北京，机械工业出版社， 1 9 9 0曹能. 汽车用激光拼焊板专辑. 上海宝钢集团公司，1 9 9 9 年6 月出 版从表2 可以 看出， 采用不等厚 度的 钢板拼焊后再 进行 成形的工艺， 其重量只是原来的 6 0 % 左右，大大 节约了 钢板的用量。 一方面，在 满足零 件的强 度、刚性要 求的 前提下， 节约了生 产成本，收 到了 很好的经 济效 益; 另一方面， 作为汽车用 户，总是 希望车身在 满足 相应的 强度和刚性的前提下， 最大限 度的使车身的重童最 轻， 以便使车身的油耗降 低。车门内板用不等厚 度成 形的 工艺正 是满足了这种需要，可使我

16、们在降低生产 成本的同时， 提供顾客喜欢的产品。3 5 2轿车车门内板的冲压成形轿车车门内板的冲压成形作者：陈秀深 作者单位：广州本田汽车有限公司本文读者也读过(10条)本文读者也读过(10条)1. 钱云忠.邓成忠.贾力.洪杰伟 车门内板覆盖件成形工艺期刊论文-四川兵工学报2008,29(6)2. 龚梦泽 基于CATIA的轿车仪表板布置设计方法研究学位论文20023. 陈秀深 用不等厚钢板进行车门内板的冲压成形期刊论文-机电工程技术2002,31(4)4. 杨晨光 行李箱盖板有限元分析及修复期刊论文-汽车工艺与材料2009(9)5. 陈元芳.石军.李小平 汽车车门内板冲压成形工艺分析期刊论文-CAD/CAM与制造业信息化2009(6)6. 包向军.蒋宏范.何丹农.李从心.程惊雷.蒋镜煜 轿车车门内板冲压成形计算机仿真期刊论文-精密成形工程2000,18(4)7. 傅爱军 UG软件在冲压工艺模型设计中的应用会议论文-20028. 张振松 CAE在行李箱外板成形过程中的应用会议论文-20