汽車車身制造工藝學主講：張四華緒論1886年德國工程師

KarlBenz制造出第一臺汽油發動機的三輪車中國汽車工業1953年第一汽車制造廠成立1956年我國生產的第一輛汽車下線——解放汽車1956年5月第一汽車制造廠試制成功東風牌轎車

現代汽車制造流程鋼板

剪切

沖壓成形壓制成型

焊接

涂裝

總裝檢測汽車車身發動機底盤電器與電子汽車車身分類按用途分類:轎車貨車駕駛室客車專用車身按車的受力形式分類:非承載式車身承載式車身

按車的受力形式分類1、非承載式車身（1）特征：①有獨立完整的車架②車架及車身之間采用彈性元件做柔性連接③絕大部分載荷由車架承擔（2）應用：①敞篷車②貨車、客車、越野車③高級轎車（BENZS600）

非承載車身非承載式車身優點：①舒適性好：車身與車架之間通過彈性懸置裝置連接，能達到一種良好的隔振效果，提高乘坐舒適性。發動機不是直接固定在車身上，噪聲不易傳入車內。②整車縱向剛度大③平穩性好：由于底盤的質量大，從而能夠降低后減緩由路面傳至車身上的各種沖擊，提高車身壽命。④安全性好：車輛發生碰撞時，車架吸收一部分撞擊能量，安全性能得到提高。④車身承載系數小。便于變型車的開發，以及車身外形的變化和換型設計。缺點：⑴對沖壓設備、工裝夾具要求高⑵車身笨重、質量大、高度高2、承載式車身（1）特征：是汽車沒有車架，車身就作為發動機和底盤各總成的安裝基礎，車身負載通過懸架裝置傳給車輪。（2）應用：大部分轎車（3）優點：①自重輕：由于車身所有承載構件采用剛性焊接，有利于車身結構最佳化設計。從而可實現車身質量小，剛度高，并且降低成本。②整車高度低：室內可利用的有效空間增大，可降低地板高度和整車高。車門門檻降低，使上下車更方便。③裝配容易：制造工藝性好，生產率高。④翻車安全性高（4）缺點：①舒適性較差：振動、噪聲易直接傳入車內②整車縱向剛度低③設計要求高，不易改型：車身損壞后難以修復，不利于車身變型等改型設計④防腐要求高⑤對沖壓設備要求高車身按有無骨架形式分類無骨架式結構有骨架式結構汽車車身制造三大工藝1.沖壓工藝——（1至8章）2.裝焊工藝——（9至12章）3.涂裝工藝——（13至16章）沖壓工藝裝焊工藝涂裝工藝第一章沖壓工藝概論一、沖壓工藝的特點1.什么是沖壓成形？.金屬塑性變形.常溫.壓力沖壓加工的優點效率高精度高應用廣材料利用率高，性能好表面質量高互換性好沖壓生產的三大要素3.沖壓設備沖壓工藝1.板料2.模具沖壓工序分類1.分離工序2.成形工序常用的分離工序分離工序常用的成形工序最典型的四個基本工序1.沖裁2.彎曲3.拉深4.局部成形具體應用列出吉利汽車幾種覆蓋件的工藝過程制件名稱制件簡圖沖壓工藝過程發動機蓋外板

頂蓋

下料

拉伸

切邊、沖孔

豎邊

翻邊

壓印、沖孔檢驗

拉伸

切割

整形

反邊

沖孔沖孔切割制件名稱制件簡圖沖壓工藝過程翼子板

左右后側圍外板

下料

拉深反邊

切割沖孔

豎邊沖孔

反邊沖孔

反邊檢驗落料

拉伸

切邊、沖孔

整形

沖孔

沖孔檢驗

板料沖壓成形性能1.概念：板料對沖壓成形工藝（各種沖壓加工方法）的適應能力稱為板料的沖壓成形性能。2.兩種失穩現象

.拉伸失穩

.壓縮失穩成形極限：板料在失穩之前可以達到最大變形極限稱為成形極限板料沖壓成形性能包括.抗破裂性.貼模性.定形性板料的沖壓成形性能可由基本成形性能試驗得到的的材料特性值。成形極限圖（FLD)1.概念2.理解3.網絡法成形極限圖的應用1.在模具的調試中解決零件局部的拉裂問題2.合理選用材料3.提高復雜壓件的成形質量車身沖壓用材料一、沖壓加工對沖壓件材料的要求1.沖裁加工2.彎曲加工3.拉深加工二、板料的質量對沖壓性能的影響1.力學性能指標.屈服極限.屈強比.延伸率.硬化指數.厚向異性系數.板平面各向異向系數2.化學成分和金相組織3.尺寸精度和表面質量板料的厚度公差.表面光潔.表面平整.表面無銹沖壓用鋼板的類型1.按鋼的品質分類2.按鋼板的拉深級別分類3.按鋼板的表面質量分類4.按鋼板軋制尺寸輔導分類鋼板的模擬沖壓成形性能試驗1.冷彎試驗2.杯突試驗汽車沖壓技術概論1.地位2.特點.產品方面.沖壓設備方面.沖壓材料方面.模具方面.生產和管理方面3.強大動力作業：思考題1.3.第二章沖裁工藝沖裁是分離工序的總稱沖裁工藝成品零件準備坯料成形工序沖裁的變形過程1彈性變形階段2塑性變形階段3斷裂階段斷面特征沖壓間隙1.對沖裁件質量的影響2.對沖裁件尺寸精度的影響3.對沖模壽命的影響4.對沖裁時各種力的影響沖裁間隙的確定沖裁模刃口尺寸一.刃口尺寸確定的原則1.落料件的尺寸——凹模，沖孔時的尺寸——凸模2.凸、凹模應考慮磨損規律3.凸、凹模之間應保證有合理間隙4.凸、凹模的制造公差與沖裁件的尺寸精度相適應5.刃口尺寸確定要考慮模具制造的特點二、刃口尺寸確定的方法1.分別加工法2.配合加工法1.分別加工法模具制造難道大互換性，制造周期短，成批制造用于場合：2.配合加工不能互換制造容易成本低一、沖裁力目的：選用壓力機、設計模具二、降低沖裁力的措施1.加熱沖裁2.斜刃沖裁3.階梯沖裁三、四、壓力機所需的總沖壓力的計算五、沖模壓力中心一、沖模設計1.沖模的要求2.沖模的種類3.沖模結構組成及其作用二、沖裁模設計1.簡單模單工序模特點：結構簡單、成本低、不易保證間隙、不安全、精度低2.連續模級進模效率高、精度較高、易于實現自動化、大批量生產3.復合模幾個沖裁工序復合在一起的沖裁模。特點：效率高，精度高，安全。加工難度大，送料困難，受模具強度的限制。前三種比較三、沖模的閉合高度沖模的閉合高度H是指工件行程了時，沖模的上表面與下模的下表面之間的距離。沖裁件缺陷原因及分析1.毛刺產生的原因2.制件表面撓曲不平產生的原因3.外形尺寸超差的原因作業：思考題1、5第三章彎曲工藝彎曲變形過程(壓彎）彎曲變形特點1.變形區主要在彎曲件的圓角部分。2.應變中性層——它的纖維長度變形前后保持不變。3.當相對彎曲半徑r/t較小時，板料厚度變薄。4.寬板與窄板變形不同彎曲變形的應力與應變彎曲力的計算1.自由彎曲2.校正彎曲3.頂件力和壓料力4.彎曲時壓力機壓力P公稱的確定二、彎曲件毛坯尺寸的確定等于中性層的長度曲率半徑1.有圓角半徑的彎曲2.無圓角半徑或圓角半徑較小的彎曲3.鉸鏈卷圓的展開長度計算彎曲件質量分析和控制1.彎曲件回彈現象的理論分析2.影響回彈的因素.材料的機械性能.相對彎曲半徑r/t.彎曲零件的形狀.模具的間隙.彎曲校正力.彎曲方式3.減少回彈的措施選用合適材料及改進零件局部結構二.補償法三.校正法3.拉彎法彎裂現象和彎曲成形極限rmin/t

:表示彎曲成形極限的參數是最小相對彎曲半徑影響因素：1.材料性能2.折彎方向3.板料的熱處理狀態4.板料的邊緣及表面狀態5.板材寬度的影響6.彎曲角度防止彎裂的措施1.選用表面質量好、無缺陷的材料2.設計時，工件的彎曲半徑大于其最小彎曲半徑3.彎曲線與材料纖維方向盡量垂直、4.把毛刺一邊放在彎曲面內側彎曲偏移現象和防止措施1.偏移現象的產生2.偏移產生的原因防止偏移的措施之一之二之三一、彎曲模結構簡介1.V形件彎曲模2.U形件彎曲模彎曲模工作部分尺寸計算一、凸模與凹模的間隙二、凸模、凹模工作部分1.尺寸標注在工作外形上2.尺寸標注在工件內形上三、凸模、凹模圓角半徑作業：思考題：4、5第四章拉深工藝拉深件類型及變形特點圓筒形零件的拉深變形過程拉深成形的實質就是凸緣（法蘭）部分金屬產生塑性流動，拉深成形過程就是使坯料逐步收縮為零件筒壁的過程變形的五個區域1.圓筒底區域OIJ2.凸模圓角區域GHIJ3.筒壁區域EFGH4.凹模圓角區域CDEF5.凸緣區域ABCD金屬流動狀態（網絡法）變化結果應力與應變工藝參數1.拉深系數m

m=d/D2.極限拉深系數mmin降低極限拉深系數的措施1.選擇合理材料2.凹模圓角半徑3.凸模圓角半徑4.材料的相對厚度t/D5.凸、凹模間隙6.摩擦和潤滑條件拉深次數毛坯尺寸的確定拉深力壓料力拉深時壓力機噸位的選擇注意事項：起皺及原因因素：防止措施1.采用壓料裝置2.采用反拉深3.采用拉深筋4.采用軟模拉深5.采用錐形凹模拉裂防裂措施1.合理選用材料2.正確確定凸凹模圓角半徑3.合理選取拉深系數4.正確進行潤滑盒形零件的拉深1.拉深特點：.應力分布.容易出現拉裂2.盒形件的首次拉深極限非直壁旋轉件的拉深球形件變形特點壁厚的變化三個變形區域1.脹形變形區2.拉深變形區3.凸緣變形區拋物線形件拉深分兩類：以高徑比h/d分類1.淺拋物線拉深2.深拋物線拉深汽車燈罩的拉深兩道拉深筋的模具液壓拉深對于復雜拋物線拉深模1.拉深模種類2.拉深模的設計要點拉深模結構1.無壓料裝置的簡單拉深模2.有壓料裝置的簡單拉深模3.落料拉深復合模作業：4、5、第五章局部成形工藝用各種不同變形性質的局部變形來改變毛坯或半成品的形狀和尺寸的沖壓成形工序稱為局部成形。主要介紹：脹形，翻邊、校平和整形工序。脹形工藝脹形成形的特點（剛性）脹形工藝方法（剛性凸模脹形）1.壓加強筋沖加強筋的脹形力2.壓凸包翻邊工藝擴孔成形圓孔翻邊時的成形極限改善圓孔翻邊成形的措施：1.提高材料的塑性2.邊緣無毛刺和硬化層3.合理選擇凸模4.板料相對厚度大圓孔翻邊工藝1.一次翻邊成形2.先拉深后翻邊外緣翻邊1.內凹外緣翻邊2.外凸外緣翻邊毛坯形狀形狀修正校平與整形1.特點2.校平3.整形4.校平、整形力的計算作業：3、4第六章汽車覆蓋件沖壓工藝汽車覆蓋件：內覆蓋件與外覆蓋件是指覆蓋汽車發動機、底盤，構成駕駛室和車身的薄鋼板沖壓成形的表面零件。特點：材料薄、形狀復雜、結構尺寸大、表面質量高特殊0.7～1.21.覆蓋件的沖壓工序落料、拉深、修邊、翻邊、沖孔、2.沖壓生產方式與沖壓工藝方案覆蓋件的分類：覆蓋件的拉深特點1.盡可能一次成形2.采用拉深筋3.足夠的壓料力4.對材料的要求5.涂抹特制的潤滑劑拉深工藝的設計原則1.盡可能一次成形2.考慮前后各工序間的相互協調3.設置拉深筋、拉深檻和設計合適的壓料面4.改善材料的流動和補充條件5.考慮用拉深出焊接面6.工序順序靈活安裝7.壓料圈形狀設計8.考慮后續工序的工藝條件9.導向裝置拉深工藝參數的確定一、拉深方向原則：1.保證凸模能夠進入凹模2.凸模開始拉深時與毛坯的接觸狀態3.壓料面各部位進料阻力要均勻工藝補充部分1.確定工藝補充部分考慮的問題.拉深深度盡量淺.盡量采用垂直修邊.工藝補充部分盡量小.定位可靠.拉深條件工藝補充部分的種類最大工藝補充部分壓料面確定壓料面的基本原則：1.合理形狀（不允許有局部的起伏或折棱，塑流阻力小）2.凸模對拉深毛坯一定有拉伸作用3.合理選擇壓料面與拉深方向的相對位置4.凹模里凸包的要求工藝孔與工藝切口1.工藝藝品的作用2.工藝切口的條件3.工藝切口制法.落料時沖出.拉深過程中切出4.工藝切口的布置原則變形阻力與拉深筋1.影響拉深變形阻力的因素.凹模口形狀.拉深深度.拉深件的側壁形狀.壓料力.凹模圖角半徑.潤滑條件.壓料面面積2.拉深筋（檻）拉深筋的作用.增加進料阻力.調節材料的流動情況.擴大壓料力的調節范圍.當具有深拉筋時，對壓料面的加工要求.糾平材料不平整的缺陷拉深筋的種類拉深的布置拉深筋的布置實例汽車覆蓋件拉深模模具的特點：.模全形狀和結構更復雜.模具的制造難度大，要求高.各模具間依賴關系大.模具調試工作更為重要、復雜汽車覆蓋件拉深模1.拉深模的典型結構.單動拉深模的典型結構.雙動拉深模的典型結構2.拉深模結構尺寸參數3.壓料圈內輪廓與凸模外輪廓之間的空隙4.鋅基合金模5.低熔點合金模汽車典型覆蓋件沖壓工藝實例第七章沖壓設備和沖壓生產的機械化、自動化1.汽車覆蓋件沖壓設備的特點2.壓力機的類型ContentsClicktoaddTitleClicktoaddTitleClicktoaddTitleClicktoaddTitleClicktoaddTitleHotTipHowdoIincorporatemylogotoaslidethatwillapplytoalltheotherslides?Onthe[View]menu,pointto[Master],andthenclick[SlideMaster]or[NotesMaster].Changeimagestotheoneyoulike,thenitwillapplytoalltheotherslides.

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