《《汽车车身制造工艺基础》课件—06车身冲压工艺装备》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《汽车车身制造工艺基础》课件—06车身冲压工艺装备（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第一节 车身拉伸模第二节 车身冲压设备第三节 车身冲压生产第六章 车身冲压工艺装备第一节 车身拉深模一、拉深模 拉深是把一定形状的平板坯料或空心件通过拉深模制成各种开口空心件的冲压加工方法。1.拉深模的典型结构 图6-1和图6-2所示，分别为单动压力机上和双动压力机上覆盖件拉深模的结构示意图。图6-1 单动压力机上的汽车顶盖拉深模1-凹模 2-外导板 3-内导板4-压遍圈 5-下模板 6-排气管 7-凸模 8-限位柱 9-顶杆图6-2 双动压力机上的拉深模1-压料圈 2-拉深槛 3-凸模4-凹模连接板 5-内导板 6-成形镶件 7-垫板 8，9-上下模件 10-凹模2.拉深模主要零件的设计（1
2、）拉深模壁厚尺寸表6-1 拉深模壁厚尺寸（2）凸、凹模设计 1）凸、凹模结构设计 凸模的外轮廓就是拉深件的内轮廓，其轮廓尺寸和深度即为产品图尺寸。凸模工作表面和轮廓部位处的模壁厚比其他部位的壁厚要大一些，一般为70mm90mm（见图6-1和图6-2）。为了保证凸模的外轮廓尺寸，在凸模上沿压料面有一段4080mm的直壁必须加工（见图6-4）。图6-5所示为汽车门里板拉深模，图6-6 为车门内板工件。 图6-4 凸模外轮廓图6-5 采用通口式凹模结构的汽车门里板拉深模图6-6 车门内板工件图2）凸、凹模园角半径 凹模圆角半径ra愈大，材料拉入凹模时的阻力愈小，所需的拉深力就愈小；但ra过大，又会使
3、拉深件起皱，因此在不产生起皱的前提下凹模半径越大越好。一般凹模圆角半径可按经验公式来确定。式中： ra凹模圆角半径，mm；D 坯料直径或上一次拉深件的直径，mm；d 凹模内径，mm；t 材料厚度，mm。当工件直径d200 mm时，凹模圆角半径可按下式确定： 凸模圆角半径可依据下列规定选取： 除最后一道工序外，其他各道拉深工序中凸模圆角半径rd可以取与凹模圆角半径相等或略小的值，即rd=（0.71.0）ra； 最后一次拉深工序的凸模圆角半径应与工件的圆角半径相等，但当t（23）t；当t6 mm时，rd（1.52）t。 如果工件的圆角半径很小时则需要增加整形工序来加工小圆角。（3）覆盖件拉深模具的
4、导向 根据工艺方法的不同，模具对导向精度和导向刚度的要求也不同，模具的导向形式也不同。1）导柱和导套导向：导柱和导套导向不能承受较大的侧向力，常用于中小型模具的导向。2）导块导向：导块导向与导板导向的使用方式相同。导块设置在模具对称中心线上时，导块应为三面导向；如设置在模具的转角部位时，导块应为两面导向。3）导板导向：导板导向常用于覆盖件的拉深、弯曲、翻边等成形模具。其结构相对简单、造价低，常安装在凸模、凹模、压料圈上，应用比较广泛。（4）拉深模具的排气 拉深时凹模中的空气若不排出，拉深时被压缩的气体将产生很大的压力，把坯料压入凹模空隙处而产生多余的变形，形成废品。同时，凸模和制件间的空气也应
5、排出，否则制件可能被凸模贴紧带出，导致变形。因此，凸模和凹模都应该设置适当的排气孔，排气孔位置以不影响拉深件表面质量为宜。孔径一般为1020mm。凸模需要设计排气孔时，其孔径不能小于6 mm，并应均匀分布。（5）拉深模具的限位与起吊装置1）限位装置：拉深模具的限位有合模限位块、存放限位块、压料圈限位螺钉。合模限位块是安装在压料圈的四个角上，试模时使压料圈周围保持均匀的合模间隙，从而保证均匀的压料力。存放限位块用于模具不工作时，为使弹性元件不失去弹力设置的零件，其厚度要保证弹簧不受压缩而处于自由状态。2）起吊装置：起吊装置在模具加工、组装、搬运和修理等情况下使用，是保证模具安全的重要零件，设计时
6、必须特别慎重。第二节 车身冲压设备一、常用压力机的分类和代号 压力机的种类繁多，按照不同的方式，分为不同的类别。 按驱动滑块机构的种类又分为： 按驱动滑块的方式可分为：机械、液压、气动等。按滑块的个数分为：单动、双动、三动等。曲柄式、肘杆式、摩擦式。按机身结构形式亦可分为：开式、闭式等。二、曲柄压力机1.工作原理及结构 曲柄压力机是把传动系统的旋转运动通过曲柄连杆使滑块产生往复运动而进行工作的一种冲压设备。 图6-7为曲柄压力机及其结构简图。不难看出，曲柄压力机一般由以下几部分组成：（1）能源系统：包括电动机、飞轮等。（2）传动机构：带轮、齿轮、传动轴。（3）操纵机构：包括离合器、制动器、脚踏
7、板、按钮开关等。（4）工作机构：一般包括曲柄滑块机构，由曲轴、连杆、滑块等零部件组成。（5）支撑部件：如机身。图6-7曲柄压力机结构简图三、拉伸压力机1.拉伸压力机的特点和分类： 目前用于拉伸的压力机有机械式和液压式两大类，机械式拉伸压力机又分为单动拉伸压力机、双动拉伸压力机和三动拉伸压力机。2.单动拉伸压力机单动拉伸压力机包括通用的曲柄压力机和变速的专用压力机。变速的专用拉伸压力机是一种具有特殊曲柄连杆机构的压力机，用于深拉伸工序，这种机构由双曲柄机构与曲柄连杆机构串接而成。如图6-8所示，前者的从动杆即为后者的主动杆，经过机构参数的合理综合，能使滑块在向下行程时基本保持较低而均匀的速度，而
8、回程速度却较大，如图6-9所示。 图6-8 单动拉伸压力机的六连杆机构图6-9 单动拉伸压力机滑块行程、速度图3.双动拉伸压力机 双动拉伸压力机是供拉伸复杂形状零件用的，这种压力机在结构上的主要特点是具有两个滑块.外滑块用于压边，故又称压边滑块；内滑块用于拉伸毛坯，如图6-10所示。外滑块在机身导轨内作往复运动，内滑块在外滑块的导轨内作往复运动，其工作循环如图6-11所示。图6-10 双动拉伸压力工作部分简图图6-11 双动拉伸压力机外滑块工作循环图4.三动拉伸压力机 三动拉伸压力机的特点是具有三个滑块：一个用于上拉伸，一个用于压边，一个用于下拉伸，如图6-14所示。 图6-14 三动拉伸压力
9、机工作图四、压力机的选用原则选用压力机，应根据所要完成的工艺性质、批量大小、工件的几何尺寸和精度等级等选定其类型。在压力机类型选定之后，应进一步根据变形力的大小，冲压件尺寸和模具尺寸来确定设备的规格。第三节 车身冲压生产 一、车身冲压生产线 车身冲压大多数是在多台压力机上经过多道冲压工序制成的，一般都是将压力机排列成流水生产线，简称为冲压生产线。冲压生产线的优点：1.可省去存放工序间半成品所需的大量生产面积。2.可以及时发现工件的缺陷，便于停线及时消除，防止大量废品的产生。3.易于使繁重的手工操作实现机械化和自动化，提高冲压生产效率。冲压生产线上的压力机，大都采用贯通式排列，如图6-15所示。
10、当毛坯从压力机正面进人时，其排列如图6-15a）所示，而当毛坯从压力机侧面进人时，则其排列如图6-15c）所示，压力机中心线之间的距离需合理选择，使其为毛坯自动进料步距的倍数，如图6-15b）所示。图6-15 冲压生产线压力机排列的几种方式 图6-16 大型冲压机组1.板材下料生产线车身冲压件广泛使用卷料，使用卷料的优点是：（1）便于运输、存放和保管。（2）可减少钢板在生产过程中的碰伤和划痕，保持材料表面光洁，便于涂装和提高冲压表面质量。（3）便于合理排样，减少余料和废料，降低材料消耗。（4）易于实现冲压自动化。由于自动化而减轻了体力劳动，减少了工作量，提高了劳动生产率。使用开卷落料自动线比剪
11、切和冲裁的工作效率提高若干倍。图6-17为一条卷料开卷落料自动线实例，图6-18为自动线的结构简图。图6-17 卷料开卷落料线图6-18 卷料开卷落料线结构简图2.车身覆盖件冲压生产线车身覆盖件冲压生产线，根据其生产方式的特点可分为：通用多机半自动冲压线，通用多机全自动冲压生产线，专用多机全自动冲压线等类型。图6-19所示为汽车覆盖半自动冲压生产线的平面布置图。它由1台双动压力机和3台单动力机组成，其工艺顺序是：拉伸修边翻边冲孔。图6-19 汽车覆盖件半自动冲压线二、生产线上的输送装置1.毛坯拆垛进料装置 这种装置将展开毛坯的拆垛、分片、涂油、送入压力机模具等项操作实现机械化。图6-20所示为
12、某全自动冲压线上的毛坯拆垛和进料装置。图6-20 全自动冲压毛坯拆垛的进料机构2.组合式工序间冲压件传送装置 此套装置，将前一台压力机已冲压好的工件从凹模中取出，并传送给后一台压力机，直至送人后一台压力机的模具上，使这些操作实现机械化。这一套装置都是装设在冲压生产线各台压力机之间的，它包括取件装置、传送带和送进装置等。图6-21所示为冲压生产线上用以将覆盖件从压力机模具取出并递交给传送装置的悬挂摇臂式取件机械手。图6-22为一种可翻转的传送装置。图6-21 悬挂式摇臂式取件机械手图6-22 翻转传送装置3.工序间的翻转装置 翻转装置的种类很多，有气动框架杠杆式、滑道气顶式、吸盘式、夹板式等结构形式。图6-23所示为吸盘式翻身架，图6-24所示为夹板式翻身架。图6-23 吸盘式翻身架图6-24 夹板式翻身架4.组合式上料和卸件器 组合式上料和卸件器由卸件器、工件托座和上料器组成，其结构如图6-25所示。图6-25冲压自动线上的组合式上料和卸件器5.卸件码料箱 从冲压生产线上取下来的车身覆盖件，很多都要插人零件箱内。 零件箱的结构简图如图6-26所示，它的筒内由木板、橡胶板或塑料板隔成一个个的小格，每个小格正好插装一个覆盖件。插满的零件箱可由铲车铲走，也可以送入仓库内叠垛储存，还可以送去表面处理，直至送往装配线。图6-26 汽车覆盖件零件箱及其结构简图
