钣金件工艺性讲座-1

1、工艺性根底课程钣金件工艺性概述主讲人：.工艺性根底课程授课学时：2学时 课程义务：1.了解钣金件的工艺性概念；2.认识车身钣金件的四大工艺；3.掌握设计中四大工艺对钣金件约束参数。主要内容：本课程主要引见了钣金件对钢板资料的要求和钣金件所要顺应的四大工艺课程情况总体简介.工艺性根底课程第一章 钣金件对钢板的要求 第二章 钣金件的冲压工艺性第三章 钣金件的焊装工艺性第四章 钣金件的涂装和总装工艺性总目录.工艺性根底课程钣金件的工艺性： 汽车车身是一个外形复杂的空间薄壁壳体，其主要零部件均由钢板冲压、焊接而成，同时又是内外饰、电器、动力、底盘的载体；所以车身必需有良好的冲压焊接工艺性，和良好的漆面

2、附着力，又要能方便地装拆其他零件。 钣金件的工艺性主要表如今钣金件的冲压性能、焊接装配性能、涂装性能、操作平安性、资料耗费和对资料性能的要求。.第一章 钣金件对钢板的要求1.冲压加工对冲压件资料的要求 1对资料性能的要求。 用于冲裁加工的零件，应具有足够的塑性和较低的硬度有利于提高冲裁件的断面质量。 用于弯曲成型的资料，要求具有足够的塑性、较低的屈服强度和较高的弹性模量。 用于拉伸成型的资料，要求具有足够的塑性、低的屈服点和大的厚向异性系数，而硬度高的资料难于拉伸成型。.第一章 钣金件对钢板的要求1.冲压加工对冲压件资料的要求续 2对资料外表质量的要求。 板料的尺寸精度对冲压性能影响最大的是厚

3、度公差。板料过薄那么回弹难于控制，或出现压不实景象；板料过厚会拉伤制件外表，缩短模具寿命，甚至损坏模具和设备。外表光洁。不应有气泡、缩孔、划痕、麻点、裂纹、分层等缺陷。否那么因应力集中而破裂。外表平整。假设外表瓢曲不平，在剪切或冲压时容易因定位不稳而出现废品，在冲裁时会因板料变形展开而损坏模具；在拉伸时能够使压料不均影响资料的流向而引起开裂或起皱。外表无锈。假设有锈不仅对冲压不利，损伤模具，而且后续的焊接和涂装。 .第一章 钣金件对钢板的要求2.资料的质量对冲压性能的影响 1力学目的对冲压性能的影响。屈服极限s。屈服极限小，资料容易屈服，那么变形抗力小，产生一样变形所需的变形力小。紧缩变形时，

4、不易起皱。弯曲时变形回弹小。屈强比s /b。小那么容易产生变形不易破裂，从开场产生屈服到拉裂有较大变形空间。延伸率。指试样拉断时的延伸率，试样开场颈缩时的延伸率称均匀延伸率。均匀延伸率值越大，阐明板料的冲压成型性越好。 .第一章 钣金件对钢板的要求2.资料的质量对冲压性能的影响续 1力学目的对冲压性能的影响。硬化指数n。硬化指数n又称n值，亦称应变刚指数，它表示在塑性变形中资料的硬化程度。在延伸类变形中，n值越大阐明资料加工硬化严重，变形增长大，从而使变形趋于均匀，变薄减小，厚度均匀，外表质量好零件不易产生裂纹。所以n值越大，冲压性能越好.普通为0.18以上。厚向异性系数r。由于钢板结晶和板材

5、轧制时出现纤维组织等要素，板料的塑性会因方向不同而出现差别，这种景象称各向异性，厚度方向的异性称厚向异性。r1时，板料宽度方向比厚度方向容易变形，即不易变薄或增厚。增大r值板料不易拉裂。板平面各向异性系数r。 由于r会添加成型工序的资料耗费等消费中尽量降低r值。 .第一章 钣金件对钢板的要求2.资料的质量对冲压性能的影响续2化学成分和金相组织对冲压性能的影响。钢中的碳、硅、磷、硫的含量添加，都会使资料的塑性降低，脆性添加，导致冲压性能变差。其中碳对资料的塑性影响最大，含碳量不超越0.05%-0.15%的低碳钢具有良好的塑性。车身覆盖件大多采用这种优质碳素钢。钢板金相组织的晶粒大小也直接影响冲压

6、性能。晶粒不均最易引起裂纹。粗大的晶粒在冲压时会在制件外表留下桔皮，影响外表质量。过小的晶粒会使钢板的塑性降低，在变形中的硬化作用下，会使资料的硬度、强度添加，容易呵斥冲压件开裂、回弹、扭曲或起皱。 .第一章 钣金件对钢板的要求3.资料的种类 08Al 冲压件 低碳钢STDC01、DC03、DC04、DC05、DC06冲压件 冲压用：BLC、BLD、BUSD、BUFD、BSUFD 冲压件 高强度：BP、DP、BH、BLa、TRIP、SAPH 冲压件、构造件.冲压：第二章 钣金件的冲压工艺性室温下用压力机和模具使钢板资料分别或塑性变形。分别工序：成形工序：落料、冲孔、剪切、切口、切边、剖切弯曲、

7、拉深、翻边、胀型、整型等分类：拉伸工艺、冲裁工艺、弯曲工艺.第二章 钣金件的冲压工艺性2.垂直型冲孔：是指冲模刃口凸模和凹模随上模的上下运动在竖直方向上进展冲孔。模具构造最简单，垂直于覆盖件的型面进展冲孔，最容易保证冲孔质量，应优先选择。3斜面上冲孔：由于产品某些功能要求不得不在斜面上设计冲孔。普通要求为： 当冲孔直径d5时， 5；当5d1515； 当15d20时 20； d 20时， 25(但最大的不大于30，为孔径中心线即冲孔方向与型面方向的夹角)。冲裁工艺性：一.覆盖件上冲孔方向的选择：1.普通情况下，冲孔应尽量设计在一个面上，不要横跨二个面，已改善模具刃口的寿命。.第二章 钣金件的冲压

8、工艺性 4.横跨两个面上的冲孔：因某些功能要求必需分别在两个面上冲同一个孔时。那么要留有接刀口尺寸，普通为0.71如门内板锁孔。二、切边及冲孔角度的规定：1) 斜面部位的切边斜面修边有三种情况，要想顺利切割必需满足以下各条件。满足斜面修边的最小角度，根据以下图所示：.第二章 钣金件的冲压工艺性三、 普通冲裁件冲孔间距和孔边距 冲孔边缘离外形的间隔孔边距过小时影响冲件的质量甚至模具刃口，冲裁件的孔间距在复合模中直接影响凹模刃口间的强度和凸模的紧固方式。冲裁件的孔与孔之间，孔与边之间间隔A2t，并不小于3-4mm.第二章 钣金件的冲压工艺性四、正修时允许修边的最大倾斜角，根据以下图所示.第二章 钣

9、金件的冲压工艺性五、冲孔时最大冲裁角度的规定图中的角度指冲压方向与面法向的夹角.第二章 钣金件的冲压工艺性六、定位孔的相关规定：料厚小于1.2 时必需求求3 度以内冲孔，料厚大于等于1.2 小于1.4 时2 度以内冲孔，料厚大于等于1.4 时必需1 度以内冲孔。同时保证在同一工序完成。冲头设计为d+0.05安装孔的相关规定：20 以上包含20孔冲头设计d+0.2，20 以下的孔冲头设计d+0.1七、拉伸翻边与收缩翻边的常用对策：1) 拉伸翻边。拉伸翻边易出现的问题：开裂，回弹。对策：第一是在拉延序加余肉外型积料补偿，第二将拉延深度加高，尽量减小翻边量，第三是更改产品加缺口。.第二章 钣金件的冲

10、压工艺性七、拉伸翻边与收缩翻边的常用对策：1) 拉伸翻边。拉伸翻边易出现的问题：开裂，回弹。对策：第一是在拉延序加余肉外型积料补偿，第二将拉延深度加高，尽量减小翻边量，第三是更改产品加缺口。.第二章 钣金件的冲压工艺性2) 收缩翻边。收缩翻边易出现的问题：起皱，回弹。对策：第一是将拉延深度加高，尽量减小翻边量。第二是拉延外型尽量接近产品，减小变形量。第三是更改产品加缺口。.典型件的工艺性第二章 钣金件的冲压工艺性一、典型件翻边整形设置参考图梁类件，易回弹件 整形对策：.第二章 钣金件的冲压工艺性.第二章 钣金件的冲压工艺性.第二章 钣金件的冲压工艺性.第二章 钣金件的冲压工艺性二.根据成型方法

11、的分类 张出，成型- 是拉着制品成型的方法，用压边圈固定制品流入面运用资料的流入最小化。制品是资料自体变薄，以自体伸率伸长且成型。此时资料要是资料全体被固定不能伸长的话会发生不良景象划痕，裂痕的情况多。主要利用在主要必要强性，因内部笼统少而没必要资料流入的外板件笼统，为了省资料在内板件上运用的情况也有。要提高压边圈的压力是有界限，为了张出成型有利用伸长成型的情况。.第二章 钣金件的冲压工艺性普通情况下决议资料的流放为5mm 以内，伸率适用为3% 5%程度。资料流入为5mm 以上的情况提高压边圈压，调整内部笼统的R，使资料全体伸长均匀。张出成型的情况还要思索资料伸长的方向。主张力和辅张力差异大的

12、情况成型后板件的强性会弱要特别留意。特别是门板的情况会遭到大影响，设计时要留意。.第二章 钣金件的冲压工艺性.第二章 钣金件的冲压工艺性伸长成型- 是张出成型的一种，可说是将张出成型极大化。普通运用在强性缺乏的ROOF 等中，HOOD，DOOR 等是添加 制品以外的笼统且资料耗费大，普通有质量线等可以确保强性， 所以不运用。在内板中将制品以外的笼统长度做小，为了极大化资料利用率 而运用的情况也有。运用在内板件的情况因2 次成型为张出成型，因此不能运用在 笼统深的制品中，主要运用在笼统浅的开产品上挪动产品：后背箱，顶盖。- 根本的原理如下。1 阶段 : 上下型压边圈压住资料。.第二章 钣金件的冲

13、压工艺性.2 阶段 : 在上下型压边圈压住资料的形状下上型滑块下来时上下压边圈同时下降构成拉延成型。此时上型压边圈压力要比下型压边圈压力大才干构成正长的伸长成型。第二章 钣金件的冲压工艺性.第二章 钣金件的冲压工艺性3 阶段 : 拉延成型完成后继续在压边圈压住的形状下上型压边圈紧缩时上模下降。此时不发生资料流入只靠资料自体的伸率成型。. 外板件要控制资料的流入才干确保强性。普通确保外表伸率为23%设定拉延伸度。外门的情况在30mm 左右的深度中表现出主力和辅助力最大为确保最好的强性。判别资料的流入能否控制的最好方法是比较上下压边圈固定资料的形状和制品完成后的形状确认量能否为5mm 以内。第二章

14、 钣金件的冲压工艺性.第三章 钣金件的焊接工艺性外板件中 FENDER, SIDE OUTER 等成型深度深的部品外表伸率假设超越5%以上的话，资料的厚度会变薄，容易发生波段。因外表的凹凸，段差，深度等外表长度发生差别多的部位，在制品外侧添加余肉或层，减小外表长度取消资料流入量的急剧变化。外板件的情况从最初接触往左右拉近来的资料的长度发生差别的话，最初接触面多近来的一侧因滑而发生线推移，在涂装后也会有留下线的情况。要防止线推移景象就应使左右两边拉近来的资料一样的设定压料面。.第三章 钣金件的焊接工艺性.第三章 钣金件的焊接工艺性 外板件的情况设定时思索到制品的强性的张出成型。虽根据23 以上的

15、伸率设计拉伸是盼望的，但是像SIDE OUTER, FENDER 等一样成型深度深的部品拉伸5%以上的情况，因资料变薄容易发生波段，所以要资料流入的过程中成型。内板件的情况使外表的伸率到达 23%设定凸模分模线及压料面。.第三章 钣金件的焊接工艺性因制品外表的凹凸笼统及成型深度的差别外表长度的变化严重的情况容易发生褶皱，所以要思索到余肉，拉延筋，层拉延等减少外表长度的差别。.第三章 钣金件的焊接工艺性 修边或切断的面以修边工序的压机方向为基准设定为外板件上,下15 度,内板件上,下25 度才干防止因毛边的不良景象。超越此条件时思索侧切。焊接构造工艺性 焊接构造工艺性是指钣金构造件在焊接夹具上组

16、合拼装后，实施焊接的难易程度。零件良好的焊接构造应能满足资料较省、工序较少、夹具加工较易、寿命较高、操作较方便及产质量量稳定等要求。.第三章 钣金件的焊接工艺性一、部件分块 车身覆盖件的分块，应该在冲压工艺允许的前提下，零件越少越好，这样可以减少焊接面和装配误差。 车身上一切的孔洞，如门框和前后风窗框都是非常重要的装焊部位，要求这 些门框洞尽量采取整体构造，假设孔洞部分采用双层构造，那么至少一层为整体构造，以减少装焊误差。二、构造的工艺性 在焊接构造设计时，应该贯彻“对称地布置焊缝、焊点，并防止汇交、聚集、重迭，次要的焊缝、焊点可中断，主要的焊缝、焊点应衔接。 1.点焊接头方式及焊接空间 在零

17、件设计时，点焊接头应尽能够设计成敞开式,同时还要思索周边空间，以保证焊钳可以接近。附图5-1点焊接头方式.第三章 钣金件的焊接工艺性敞 开 式半 敞 开 式封 闭 式 图5-1点焊接头型式2.焊接边宽度 两个或三个相焊接零件的焊接边重叠部分的直边宽度,普通应不小于13mm，且相焊接零件的焊接边要平齐。因冲压或装配等工艺要求，允许1-2个焊点焊接处焊接边的宽度为10-13mm。详细参照表5-1及图5-2假设板材为不同厚度组合，按较薄的板选取：.第三章 钣金件的焊接工艺性板厚(最薄板)tmm焊点直径dmm焊点到边缘最小距离fmm焊接边最小宽度mm0.6-0.795.0-6.05100.8-1.39

18、5.5-6.55-610-121.4-1.996.0-7.07-914-182.0-2.496.5-7.59-1018-20表5-1电阻点焊的焊点尺寸3.覆盖件焊接面要求平整，不允许存在皱折、回弹等质量问题。4. 覆盖件的焊接面要尽量布置在平直面上，非焊接面要留足够的空间，以免零件间相互关涉。.第三章 钣金件的焊接工艺性5 焊点间距的合理性在实践消费中，当焊接小尺寸零件时，可参考表5-2中的数据。在焊接大尺寸零件时，点距可以适当加大，普通不小于40-50 mm。在有些非受力的部位，那么焊点的间隔还可以加大到70-80 mm。 板厚t、焊点直径d、设计时可选取的最小焊点直径dmin及焊点间的最小

19、间隔e，详见图5-3、5-4、5-5及表5-2。假设板材为不同厚度组合，按较薄的板选取。特殊情况下必需超出表5-2规定设计点焊接头时应经与客户工艺人员商讨。表5-2 电阻点焊的焊点尺寸板厚(最薄板)tmm焊点直径dmm最小焊点直径dminmm二层板焊点间最小距离emm三层板焊点间最小距离e mm0.6-0.795.0-6.03.512-1615-200.8-1.395.5-6.54.016-2520-321.4-1.996.0-7.04.525-4033-502.0-2.496.5-7.55.040-5050-63.6点焊零件的板材层数及料厚比点焊零件的板材的层数普通为2层，最多三层，点焊接头

20、各层板材的料厚比应在1/33之间。如因构造要求确需3层焊接，首先应检查料厚比，假设合理可以焊接，假设不合理，应思索开工艺孔或工艺缺口，错开焊点，以保证点焊处料厚比在允许的范围内。7零件定位、夹紧能否方便可靠在零件的设计时，应思索适宜的焊接夹具定位孔和定位基准面，以便设计制造低本钱、高质量的焊接定位夹具。尽量利用凸包、切口来替代样板定位。这不但能方便操作和提高效率，而且有利于产质量量的提高。.8 CO2气体维护焊焊接加工工艺a 检查焊接空间能否合理。焊接间隙最大应在0.50.8MM。b 检查可见区域内焊接处能否开有塞焊工艺孔及凹坑，以保证焊接后有较好的外观质量。塞焊工艺孔尺寸普通取10左右。三、

21、其他装焊的工艺性 1.对于某些有外观有求的车身外覆件，其点焊外表不允许有凹坑，在产品构造设计中，应思索在固定点焊机上或采用单面焊枪来完成焊接，所要求的外表应能与下电极相接触。由于这时采用大平面的电极，以而使点焊凹陷不明显。.2.焊接辅具的选用 在车身装焊工艺中，由于构造方式不同，需运用各种各样的焊接辅具如焊钳，选用这些焊接辅具的种类，尽量利用规范的或适用的焊接辅具也是衡量车身构造工艺性的一项内容。如大批量消费中采用大焊钳来焊接某个件，而在小批量消费中，这焊钳是不经济的，应尽量采用适用的焊接辅具或其它方法。3规范件的运用 在车身上要尽量采用一样的规范件焊接螺母、螺钉。以利于减少装焊工艺的工种和管

22、理任务。.车身涂装是对汽车车身起防腐烛维护作用和装饰作用。车身涂料涂在车身外表时，能生成坚韧、耐磨、附着力强，具有各种颜色和防锈、耐潮湿、耐高温等多种功能的涂膜。还有些涂料还能起防震，隔热作用。一、涂装前车身工艺要求 1.检查白车身的焊接质量、外覆盖件的外表质量能否符合图纸要求。 2.检查各开闭件总成、车身本体、骨架构件上，应有涂装工艺孔、眼或相应的切口，应齐全、面积足够。 在车身零部件的最低位置处，应开设不同外形、面积足够大的流水液孔、眼或者相应的工艺切口，以便在实施涂装前，采用机械处置和酸洗磷化处置的方法，去除油污、锈蚀、焊渣等，其外表应到达清洁、无锈、不挂水珠等要求。并使这些化学溶液能顺

23、利地从这些工艺开口中流出去。. 3.进入自动化的涂装流水线前，完成涂装前的预备任务： 发动机盖与车体简单铰接后，用铁钩固定住。呈一定的开启形状。 车门总成或推拉门总成与车门框简单铰接后，用铁钩固定住，呈约1/4的开启形状。 行李箱盖与后围框简单铰接后，用铁钩固定住，呈约1/6的开启形状。铰接后的“四门二盖总成，将一同进入酸洗、磷化、电泳浸漆流水线,有规律地起伏、流转、运转。这些化学溶液和油漆液体能迅速方便地从车身构件的工艺切口处流入流出。而的。不会滞留在车身构件的内部。不然的话，将会影响车身的油漆质量二、涂装工艺要求 1前处置工艺 焊装后清理脱脂水洗表调磷化水洗钝化去离子水洗磷化膜特点：磷比例越高，与阴极电泳配套性能越好 。.2.车身底漆工艺 底漆是直接涂布在经过外表处置的车身外表上的第一道漆。是每个涂层根底，它对车身防锈烛和整个涂层的经久耐用起主导作用。如电泳底漆，涂层厚度20m. 阴极电泳底漆适用于轿车车身的底漆涂装TQ2甲，阴极电泳底漆所用的成膜聚合物是阳离子型树酯。最常用的树酯有环氧树酯和聚酰胺树酯等。 3.车身中涂和面漆工艺 要求具有极优良的装饰性,耐候性和耐水性, 顺应于各种气候