汽车冲压工艺对于现代汽车生产的影响

王子平

摘 要：现代汽车生产对于外形的要求以及工艺上的要求日益提高，而市场要求供应的汽车数量也是越来越多，冲压工艺的生产率与材料利用率及操作方式都能满足现代汽车企业的要求。

关键词：冷冲压；拉伸成型

1.汽车冲压工艺在汽车生产中的地位

冲压工艺可以提高零件的互换性，并且可以冲压形状复杂的零件是材料利用率高，还可以获得较高强度和刚度的零件。而其冲压操作简单生产率高，所以可以节省成本。

2.冲压材料

2.1汽车冲压用钢板的性能要求

由于汽车冲压用钢板与汽车制造工艺性能，力学性能和安全性能等多个方面有关，所以具有超高的要求。

而汽车冲压用钢板的分类有很多：

按轧制方法分，汽车冷冲压钢板可分为冷轧钢板和热轧钢板。

按冲压级别分，可以分为普通冲压级，深冲级和超深冲级。

{按强度级别分，可分为普通强度，高强度和超高强度钢板。而高强度钢板和超高强度钢板又分为固溶强化，析出强化，组织强化，复合组织强化，热处理硬化性强化，相变强化，冷作硬化强化以及时效强化等。}

2.2冲压材料的成形性能

想要得到质地优良的车身覆盖件，就必须拥有稳定的冲压工艺即薄板成型工艺，而成形工艺的保证正是汽车钢板的成形性能。

薄板冲压的成型过程分为拉深和胀形。拉深是指模具给材料边缘部分所施加的压紧力，目的是为了防止零件不产生翘曲，而板材可以在模具的凹模中自由的流动，变形发生在板料的边缘部分。而胀形指的是在冲压过程中通过上模具和下模具或模具上的加强筋将板料压紧，使板料不能自由流向冲头部位，使变性发生在冲头周围。

冲压技术已经成为了各国汽车生产中以是显见的技术，在人与机器共同操作下根据冲压件的特征和应变条件的不同总结出5个分类。

1）深拉深

2）胀形-深拉

3）浅拉深

4）弯曲

5）翻边

以下为上文提出的5大分类的介绍；

深拉深成形可制成筒型，锥型等各种不规则形状的薄壁件。例如汽车发动机的油底壳和车身的里门板等。

胀形-深拉成形是指板坯的局部胀形。例如零件的局部的突起，还有凹坑，加强筋等，例如发动机的带轮就是采用胀形工艺并利用板料制成的。

浅拉深成形是指应变量小于10%的零件或拉深深度小于10mm的冲压件。

在汽车生产种弯曲成形是使用最多的冲压工艺。大部分的冲压件需要弯曲成形，用来增加零件的刚性和连接。也是汽车生产冲压件中最为常见的生产方式。而弯曲成形又分为两种分别是直线弯曲和曲线弯曲。

3.汽车典型零件的冲压工艺

3.1汽车表面覆盖件的冲压工艺

汽车覆盖件的冲压工艺对于设备的配置也是相当高。在拉深工艺中多数采用宽台面双动压力机。因为汽车覆盖件的形状非常复杂，單动压力机基本上达不到要求。单动宽台面多点压力机多数用在汽车覆盖件中。因为汽车覆盖件的尺寸大而且材料厚度偏薄，同时也为了缩短换模时间，所以广泛采用活动台面的压力机。

在汽车覆盖件中也有许多左，右对称件，虽然左右对称件在同一个落料模下料，但是在拉深工艺中毛坯的正反方向不同，而其中必须有一件毛坯要翻转过来。为了提高生产效率并且还要保证毛坯的完整和码堆的整齐，所以还需要料堆翻转装置与宽台面双动压力机配合生产。

3.2汽车车架冲压工艺

车架俗称大梁，是跨接在汽车前后车桥上的框架式结构，同时也是汽车上质量最大的冲压件，更是构成车架总成的主要部件。车架是汽车所有总成部件安装的基础同时也承受了汽车行驶过程中的所有力和力矩。所以车架的纵梁和横梁均需采用高强度车架专用的中厚型钢板冲压而成。

车架纵梁的长度几乎等于整车长度，其制作需要冲裁落料，成形，还要控制工艺质量。

车架的横梁冲压工艺要经过4-5道工序才能完成，选用压力多为8000-12500KN的单点或双点压力机。

3.3精密冲裁技术在汽车零件生产上的应用

在汽车，尤其是轿车上有许多精密冲压件。而这些冲压件都是形状复杂并且精度要求很高。采用机械加工的方式可以加工，只是这种方法不仅生产效率低而且成本高。而且不是所有零件都能生产出来。而现代汽车生产普遍使用的精密冲裁工艺就可以达到高精度，高效率，低成本。越是复杂的零件，精密冲裁的优越性就越明显。

4冲压模具和设备

4.1冲压模具

同一个冲压件可以采用不同的冲压工艺，而不同的冲压工艺对应的模具种类，数量都是不同的。

而模具的构造随着零件的形状，适用工艺等因素而改变。还可以根据同一个零件的不同位置而改变。例如生产车门外护板冲压模，就是可以随时改变的。

4.2冲压设备

生产规模越大冲压车间规模越大，效率越高，冲压设备的规模越大，自动化程度越高。如果一个冲压车间月产车辆达到4-5万辆落料生产线4台，剪切生产线3台，龙门剪切机6台，多圆剪切机1台，钢板平整机2台，钢板清洗机1台，钢板翻转机2台。而对于压力机的台数要求就更高了，需要大型压力机80台，中型压力机62台，小型压力机33台，连续自动压力机2台，高速自动压力机2台。

汽车作为目前越来越普遍的出行工具，大众对其需有量也在不断的增加，有一个高效的，精确地冲压车间，决定了一个汽车企业在竞争如此激烈的市场中能否存活。

参考文献

[1]何耀华.汽车制造工艺[N]机械工业出版社 2012（04）