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摘 要 隨著科技革命的進(jìn)行,汽車逐漸成為人們的代步工具,因其經(jīng)濟(jì)及其適用性,逐漸地走進(jìn)了千家萬(wàn)戶。而汽車沖壓件是汽車組成中十分重要的組成。汽車沖壓件種類有很多,有的是直接生成,有的則是通過不同的加工工藝形成,本文首先對(duì)汽車沖壓件進(jìn)行概述,接著對(duì)汽車沖壓件的工藝種類進(jìn)行概述,之后對(duì)汽車沖壓件的特點(diǎn)進(jìn)行概述,最后對(duì)汽車沖壓件的問題及解決對(duì)策進(jìn)行分析。
關(guān)鍵詞 科技革命;汽車沖壓件;對(duì)策分析
汽車改變了人們的生活,使人們的出行方式擁有著更多的選擇。因?yàn)槠嚨拇嬖?,人們的生活變得更加方便,把世界的距離逐漸地拉近,讓世界更加和諧。而汽車沖壓件是汽車組成構(gòu)件中最重要的組成部分,因此對(duì)于汽車沖壓件的研究從未停止過。本文對(duì)此進(jìn)行了深刻的研究,以此來彌補(bǔ)領(lǐng)域中的空白。
1 汽車沖壓件概述
1.1 汽車沖壓件內(nèi)涵
汽車沖壓件是裁剪板材并對(duì)板材進(jìn)行拉伸和成形,運(yùn)用特殊的工藝來規(guī)定特定的形狀,及規(guī)定的尺寸,從而完成汽車外殼及內(nèi)部空間的制作。因此汽車的沖壓件是汽車的重要組成部分,影響著整車的裝配,一旦汽車沖壓件出現(xiàn)問題,那么便會(huì)對(duì)整車的裝配造成影響,甚至?xí)驗(yàn)槌叽绮缓细窕蛘咂渌麊栴}造成全部零件的報(bào)廢。汽車沖壓件主要包括外部結(jié)構(gòu)及內(nèi)部結(jié)構(gòu)兩部分組成,前者是汽車的外身,要求具有美感和抗壓能力,不能出現(xiàn)任何的缺陷或凹陷,甚至連板材間的連接都不能存在。因此工藝要求特別嚴(yán)格。而內(nèi)部結(jié)構(gòu)的制作直接影響到了整車的安全性能。
1.2 現(xiàn)代汽車沖壓件特點(diǎn)
(1) 生產(chǎn)效率高?,F(xiàn)代汽車的沖壓設(shè)備由原來的機(jī)械化生產(chǎn),向著智能化發(fā)展,由原來的人工操作,發(fā)展為現(xiàn)在的智能操作,使其具有操作簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率高的優(yōu)勢(shì)。即使普通的沖壓設(shè)備,行程也在每分鐘幾十次,而高壓設(shè)備則可以達(dá)到每分鐘幾百次甚至上千次,使得目前沖壓速度很快。
(2) 沖壓工藝好。絕大部分的沖壓件是采用冷沖壓加工工藝。該工藝應(yīng)用廣泛,與其他相比,其加工的精度高,可以實(shí)現(xiàn)其他方法無法達(dá)到的效果,可以獲得非常精致的精密構(gòu)件,因此,現(xiàn)代的沖壓技術(shù)非常成熟,所加工出來的沖壓件工藝良好,可以滿足現(xiàn)有的要求。
(3) 成本消耗低。汽車沖壓過程所使用的材料絕大多數(shù)都是整塊板材,傳統(tǒng)的加工工藝對(duì)于整塊板的加工是在人為的進(jìn)行切割,導(dǎo)致邊角料的不充分利用,造成材料的浪費(fèi),而現(xiàn)有的設(shè)備則是采用電腦數(shù)控,將圖紙切割在電腦上操作,可以做到足夠精確,避免材料浪費(fèi)[1]。
2 汽車沖壓件工藝種類
2.1 液力拉深技術(shù)
拉深是將金屬板料沖壓成形為各種開口空心的零件方法。該種方法被廣泛地應(yīng)用于航空領(lǐng)域,該成形方法主要包括機(jī)械液壓拉深法、動(dòng)態(tài)機(jī)械液壓拉深法和徑向加壓的機(jī)械液壓拉深法。在基本狀態(tài)下壓機(jī)是打開的,壓機(jī)內(nèi)裝沖壓件的液體,之后將胚料放在后壓機(jī)上,之后開始進(jìn)行成形。成形過程中板材要緊貼在凸模上,同時(shí)根據(jù)試件在不同的深度上進(jìn)行加壓。該種方法可以加大凸模與胚料之間的摩擦,由此不僅可以加大拉伸力,還可以使成形件精度更高,也有利于減少回彈,從而降低誤差的形成。此外由于供需較少,因此其模具費(fèi)用較低,成本大幅度下降。
2.2 內(nèi)高壓成形技術(shù)
該種技術(shù)一般應(yīng)用于汽車領(lǐng)域,其是一種冷成形工藝,用來加工形狀復(fù)雜的空心構(gòu)件,該種成形技術(shù)需要用到一些半成品,是對(duì)半成品的深加工,如一些拉拔件或者焊接件等,在生產(chǎn)中對(duì)工件進(jìn)行切割、沖壓等工序完成。該種方法應(yīng)用在生產(chǎn)強(qiáng)度較高、壽命長(zhǎng)、質(zhì)量輕的部件上。
2.3 熱成形技術(shù)
熱成形技術(shù)首先對(duì)材料進(jìn)行熱加工,之后在壓機(jī)上將壓料置于凸模上,將預(yù)熱后的毛坯放在壓料板上后進(jìn)行定位,之后操作壓機(jī)進(jìn)行壓料,使壓料遇見模具后預(yù)冷后成形。在熱成形后,由于熱應(yīng)力的存在,材料會(huì)由于遇冷后溫度變化導(dǎo)致材料熱脹冷縮引起溫度裂縫。通??梢酝ㄟ^工序來解決[2]。
3 汽車沖壓件質(zhì)量問題及對(duì)策
沖壓件時(shí)由于工藝的復(fù)雜,會(huì)使得在操作過程中出現(xiàn)成形問題,無論是外部結(jié)構(gòu)還是內(nèi)部結(jié)構(gòu)都影響著整車的性能。
3.1 切割材料出現(xiàn)毛刺
由于需求,在沖壓前會(huì)對(duì)板材進(jìn)行切割,雖然現(xiàn)在都采用著冷加工的方式進(jìn)行切割,切割尺寸精度很高,但是由于材料的不均勻性,會(huì)使得材料的厚度出現(xiàn)大小不一,這就為切割造成困難,因此在切割過程中由于切割設(shè)備凹凸??p隙太大使得切割平面不一致而導(dǎo)致毛刺出現(xiàn),此外還會(huì)由于切割設(shè)備凹凸間隙不大或者長(zhǎng)期磨損產(chǎn)生毛刺,這種毛刺會(huì)極大地影響到整車的美觀。
因此相關(guān)人員應(yīng)該定期做好模具的更換,此外,在進(jìn)行切割前可以采取打磨的方式,使得其厚度盡量一致,避免因?yàn)槟>吆桶宀慕佑|問題導(dǎo)致出現(xiàn)毛刺現(xiàn)象,造成胚料的浪費(fèi)。
3.2 拉伸起皺
沖壓件在拉伸過程中,金屬材料在壓力的作用下,會(huì)發(fā)生一定的變形,導(dǎo)致一些零件由于鋼材內(nèi)部本身的金相決定,有許多內(nèi)部缺陷,因此外部的壓力會(huì)使得鋼材出現(xiàn)類似于屈曲的褶皺,而褶皺的形成,勢(shì)必會(huì)降低其板材的強(qiáng)度,對(duì)整車的安全性能造成威脅。并且外部構(gòu)件的褶皺也會(huì)影響到車的美觀。
因此,技術(shù)人員應(yīng)該采取相應(yīng)措施,來消除褶皺現(xiàn)象。目前常用的方法是提高內(nèi)徑方向的拉應(yīng)力,具體來講可以采用加拉延筋的方式,在拉伸過程中壓彎板材四周,并對(duì)凹模產(chǎn)生阻力,從而促進(jìn)徑向拉力的提升,從而達(dá)到消除褶皺的問題。
3.3 拉伸破裂
在拉伸過程中除了會(huì)發(fā)生褶皺現(xiàn)象,也會(huì)由于預(yù)估力錯(cuò)誤,導(dǎo)致鋼材由于強(qiáng)度達(dá)到導(dǎo)致鋼材破裂,從而對(duì)板材來說是種浪費(fèi),沒有合理的預(yù)估,造成板材需要重新進(jìn)行加工。
因此設(shè)計(jì)人員應(yīng)該在成形前對(duì)板材進(jìn)行材性試驗(yàn),了解板材的抗拉強(qiáng)度,從而對(duì)拉力進(jìn)行預(yù)判,計(jì)算其極限拉力的大小,從而控制拉伸的力,限制住板材因?yàn)槔於屏裑3]。
4 結(jié)束語(yǔ)
隨著汽車時(shí)代的到來,人們對(duì)汽車的渴望越來越強(qiáng)烈,一個(gè)好的沖壓件不僅可以使得整車外觀變得靚麗,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)也會(huì)變得更加強(qiáng)大,有著更可靠的安全性。因此應(yīng)該不斷地進(jìn)行沖壓件的研究,用當(dāng)前的工藝生產(chǎn)出合格的沖壓件,同時(shí)技術(shù)人員應(yīng)該采取相應(yīng)的措施來控制毛刺、褶皺及拉壞的現(xiàn)象產(chǎn)生,促進(jìn)汽車行業(yè)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1] 潘川,呂進(jìn). 汽車高強(qiáng)度板沖壓件回彈產(chǎn)生原因及解決措施[J]. 模具技術(shù),2017,(5):39-42.
[2] 鄒浙湘,王倩,溫開元. 汽車沖壓件專用機(jī)床的經(jīng)濟(jì)型自動(dòng)送料機(jī)械手研究[J]. 起重運(yùn)輸機(jī)械,2017,(2):27-31.
[3] 田前程,董碧寧,溫達(dá). 沖壓工藝過程成本控制方法[J]. 模具技術(shù),2017,(1):56-60.