汽車沖壓工藝對于現代汽車生產的影響

王子平

摘 要：現代汽車生產對于外形的要求以及工藝上的要求日益提高，而市場要求供應的汽車數量也是越來越多，沖壓工藝的生產率與材料利用率及操作方式都能滿足現代汽車企業的要求。

關鍵詞：冷沖壓；拉伸成型

1.汽車沖壓工藝在汽車生產中的地位

沖壓工藝可以提高零件的互換性，并且可以沖壓形狀復雜的零件是材料利用率高，還可以獲得較高強度和剛度的零件。而其沖壓操作簡單生產率高，所以可以節省成本。

2.沖壓材料

2.1汽車沖壓用鋼板的性能要求

由于汽車沖壓用鋼板與汽車制造工藝性能，力學性能和安全性能等多個方面有關，所以具有超高的要求。

而汽車沖壓用鋼板的分類有很多：

按軋制方法分，汽車冷沖壓鋼板可分為冷軋鋼板和熱軋鋼板。

按沖壓級別分，可以分為普通沖壓級，深沖級和超深沖級。

{按強度級別分，可分為普通強度，高強度和超高強度鋼板。而高強度鋼板和超高強度鋼板又分為固溶強化，析出強化，組織強化，復合組織強化，熱處理硬化性強化，相變強化，冷作硬化強化以及時效強化等。}

2.2沖壓材料的成形性能

想要得到質地優良的車身覆蓋件，就必須擁有穩定的沖壓工藝即薄板成型工藝，而成形工藝的保證正是汽車鋼板的成形性能。

薄板沖壓的成型過程分為拉深和脹形。拉深是指模具給材料邊緣部分所施加的壓緊力，目的是為了防止零件不產生翹曲，而板材可以在模具的凹模中自由的流動，變形發生在板料的邊緣部分。而脹形指的是在沖壓過程中通過上模具和下模具或模具上的加強筋將板料壓緊，使板料不能自由流向沖頭部位，使變性發生在沖頭周圍。

沖壓技術已經成為了各國汽車生產中以是顯見的技術，在人與機器共同操作下根據沖壓件的特征和應變條件的不同總結出5個分類。

1）深拉深

2）脹形-深拉

3）淺拉深

4）彎曲

5）翻邊

以下為上文提出的5大分類的介紹；

深拉深成形可制成筒型，錐型等各種不規則形狀的薄壁件。例如汽車發動機的油底殼和車身的里門板等。

脹形-深拉成形是指板坯的局部脹形。例如零件的局部的突起，還有凹坑，加強筋等，例如發動機的帶輪就是采用脹形工藝并利用板料制成的。

淺拉深成形是指應變量小于10%的零件或拉深深度小于10mm的沖壓件。

在汽車生產種彎曲成形是使用最多的沖壓工藝。大部分的沖壓件需要彎曲成形，用來增加零件的剛性和連接。也是汽車生產沖壓件中最為常見的生產方式。而彎曲成形又分為兩種分別是直線彎曲和曲線彎曲。

3.汽車典型零件的沖壓工藝

3.1汽車表面覆蓋件的沖壓工藝

汽車覆蓋件的沖壓工藝對于設備的配置也是相當高。在拉深工藝中多數采用寬臺面雙動壓力機。因為汽車覆蓋件的形狀非常復雜，單動壓力機基本上達不到要求。單動寬臺面多點壓力機多數用在汽車覆蓋件中。因為汽車覆蓋件的尺寸大而且材料厚度偏薄，同時也為了縮短換模時間，所以廣泛采用活動臺面的壓力機。

在汽車覆蓋件中也有許多左，右對稱件，雖然左右對稱件在同一個落料模下料，但是在拉深工藝中毛坯的正反方向不同，而其中必須有一件毛坯要翻轉過來。為了提高生產效率并且還要保證毛坯的完整和碼堆的整齊，所以還需要料堆翻轉裝置與寬臺面雙動壓力機配合生產。

3.2汽車車架沖壓工藝

車架俗稱大梁，是跨接在汽車前后車橋上的框架式結構，同時也是汽車上質量最大的沖壓件，更是構成車架總成的主要部件。車架是汽車所有總成部件安裝的基礎同時也承受了汽車行駛過程中的所有力和力矩。所以車架的縱梁和橫梁均需采用高強度車架專用的中厚型鋼板沖壓而成。

車架縱梁的長度幾乎等于整車長度，其制作需要沖裁落料，成形，還要控制工藝質量。

車架的橫梁沖壓工藝要經過4-5道工序才能完成，選用壓力多為8000-12500KN的單點或雙點壓力機。

3.3精密沖裁技術在汽車零件生產上的應用

在汽車，尤其是轎車上有許多精密沖壓件。而這些沖壓件都是形狀復雜并且精度要求很高。采用機械加工的方式可以加工，只是這種方法不僅生產效率低而且成本高。而且不是所有零件都能生產出來。而現代汽車生產普遍使用的精密沖裁工藝就可以達到高精度，高效率，低成本。越是復雜的零件，精密沖裁的優越性就越明顯。

4沖壓模具和設備

4.1沖壓模具

同一個沖壓件可以采用不同的沖壓工藝，而不同的沖壓工藝對應的模具種類，數量都是不同的。

而模具的構造隨著零件的形狀，適用工藝等因素而改變。還可以根據同一個零件的不同位置而改變。例如生產車門外護板沖壓模，就是可以隨時改變的。

4.2沖壓設備

生產規模越大沖壓車間規模越大，效率越高，沖壓設備的規模越大，自動化程度越高。如果一個沖壓車間月產車輛達到4-5萬輛落料生產線4臺，剪切生產線3臺，龍門剪切機6臺，多圓剪切機1臺，鋼板平整機2臺，鋼板清洗機1臺，鋼板翻轉機2臺。而對于壓力機的臺數要求就更高了，需要大型壓力機80臺，中型壓力機62臺，小型壓力機33臺，連續自動壓力機2臺，高速自動壓力機2臺。

汽車作為目前越來越普遍的出行工具，大眾對其需有量也在不斷的增加，有一個高效的，精確地沖壓車間，決定了一個汽車企業在競爭如此激烈的市場中能否存活。

參考文獻

[1]何耀華.汽車制造工藝[N]機械工業出版社 2012（04）