《汽车制造工艺技术》课件 模块一 汽车冲压工艺

模块一汽车冲压工艺项目一任务1汽车冲压概论一、教学目标1.知识目标

（1）车身的定义、作用、发展演变、类型；

（2）车身覆盖件结构组成。2.能力目标（1）具备概况车身发展演变历程的能力；（2）具备分析车身覆盖件的结构和各组成部分作用的能力。

3.素质思政目标

中国制造、大国工匠、吃苦耐劳、艰苦奋斗、精益求精的思政精神二、教学重难点1.教学重点：汽车车身定义、作用、类型和结构组成；2.教学难点：车身覆盖件的结构组成。CONTENTS目录车身定义、车身覆盖件结构2汽车车身作用和结构组成1汽车冲压生产和成形35/271.课程性质、教学目标；

2.课程考核方式（过程性考核40%+终结性考核60%）。

绪论一6/27绪论一无骨架车身的生产工艺流程有骨架车身的生产工艺流程7/27绪论一8/27新课导入二

19世纪末~20世纪初，汽车设计师侧重：汽车机械工程学的发展和革新。

20世纪前半期，汽车设计者们开始侧重：汽车外部造型上进行改进，力求让汽车能够从外形上满足不同需求，使汽车真正成为科学与艺术相结合的统一体，从而达到最完善的境界。9/27（一）汽车车身作用和结构组成

汽车车身作用主要是保护驾驶人以及构成良好空气力学环境。好的车身不仅能带来更佳的性能，也能体现出汽车主人的个性。

汽车车身结构主要包括：车身壳体、车门、车窗、车前板制件、车身内外装饰件和车身附件、座椅以及通风、暖气、冷气、空气调节装置等。讲授新课三10/27

（二）汽车车身演变

汽车车身在发展过程中主要经历了马车形汽车、箱形汽车、甲壳虫形汽车、船形汽车、鱼形汽车、楔形汽车等。

1.马车形汽车。1908年福特推出T型车，著名的福特T型车是马车形汽车的佼佼者。2.箱形汽车。1915年，福特公司生产出一种外形特点很像一只大箱子，并装有门和窗。

3.甲壳虫形汽车。1937年，德国设计天才费迪南德.保时捷设计类似甲壳虫外形的汽车，其形体阻力很小，成为当时流线形汽车的代表作。讲授新课三11/27

讲授新课三图1马车形汽车

图2箱形汽车

图3甲壳虫形汽车

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4.船形汽车。1949年推出了具有历史意义的新型V8型福特汽车。使车身两侧形成一个平滑的面，车室位于车的中部，整个造型很像一只小船。5.鱼形汽车。1952年，美国通用汽车公司的别克牌轿车开创了鱼形汽车的时代。

6.楔形汽车。将车身整体向前下方倾斜，车身后部像刀切一样平直，这种造型能有效地克服升力。讲授新课三13/27

讲授新课三图4船形汽车

图5鱼形汽车

图6楔形汽车

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（三）汽车车身作用和意义

1.汽车车身给驾驶人提供变量的工作条件，给乘员舒适的称作条件，保护他们免受外界影响。2.汽车车身可完好无损地运载货物、有助于安全行车和减轻事故的后果。3.汽车车身保证汽车具有合理的外部形状，减少空气阻力和燃料消耗；4.汽车车身是一件精致的综合艺术品。讲授新课三15/27

（四）车身定义和类型

1.车身的定义

驾驶人的工作场所，也是容纳乘客和货物场所，起到封闭作用，还应保证行车安全和减轻事故后果。讲授新课三16/27

2.车身结构的类型

（1）按车身承载情况分类：

①非承载式车身：非承载式车身由车架与车身组成，车架与车身由螺栓联结，两者之间有橡胶垫。讲授新课三非承载式车身

单梁式车架双梁式车架三段双梁式17/27

②承载式车身；取消了车架，全部载荷由车身承受，底盘各部件直接与车身连接。③半承载式车身。讲授新课三承载式车身

半承载式车身

承载式轿车车身承载式大客车车身18/27（2）按车身形状或车顶型式分类①普通轿车；②硬顶轿车；③舱背式轿车；④活顶轿车；⑤旅行轿车；⑥厢式轿车；⑦SUV讲授新课三四车门普通轿车

硬顶轿车

舱背式轿车

19/27（3）按车身外形分类折背式车身；直背式车身；舱背式车身；短背式车身讲授新课三折背式汽车

直背式汽车

短背式汽车

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（五）车身覆盖件的结构

车身本体是由车身结构件和覆盖件组成。车身在生产过程中，将已经装焊连接完成但尚未喷漆的车身本体叫做白车身。讲授新课三白车身车身覆盖件和车身结构件21/27

（五）车身覆盖件的结构

白车身是指覆盖件焊接后尚未进行喷漆的汽车车身结构。

汽车车身覆盖件是指构成汽车车身或驾驶室、覆盖发动机和底盘的薄金属板料制成的异形体表面和内部零件。

车身覆盖件主要是由四门、三盖（发动机盖总成、行李箱盖总成、顶盖总成）、左右翼子板总成、左右侧围、地板总成、发动机舱总成、行李箱总成等组成。讲授新课三22/27讲授新课三车身覆盖件的结构组成

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1.发动机舱总成

发动机机舱总成的作用是安置汽车的发动机、变速器、转向装置、制动装置等重要总成，肩负着被动安全性的重要使命。

发动机舱总成由左前挡泥板总成、右前挡泥板总成、前围挡板总成、散热器前横梁总成四部分构成。

讲授新课三发动机舱总成

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2.前地板总成

是车身下部非常重要的部件。主要承载前排座椅兼有承重的任务，地板结构保持足够的刚度和强度是至关重要，设置多处加横梁、加强板等。

前地板总成由前地板、左下后加强梁、右下后加强梁、驻车制动操纵机构加强板、前地板上横梁、前地板左边梁、前地板右边梁等组件构成。讲授新课三前地板总成

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3.后地板总成

主要作用是承载后排座椅、备胎、油箱。其强度和刚度是由加强筋、凸凹平台和后车架总成保证的。

后地板总成由后地板、后地板左纵梁总成、后地板右纵梁总成、后地板第二横梁分总成、后地板第一横梁分总成等组件构成。讲授新课三后地板总成

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4.前围上部总成

主要作用为装配仪表板及转向座等总成，由前围上部内板总成、前围上部外板总成、转向管柱安装支座总成、仪表板左右侧端内板构成。讲授新课三前围上部总成

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5.左右侧围总成

侧围总成是形成轿车左右侧壁，组成乘员室的重要结构。主要由侧围焊接总成组成，是支撑顶盖，连接车身前后部分的侧围面构件，是固定前后风窗玻璃，并用来安装侧门，保证车身受到侧面撞击安全性的承载框架。

由侧围外板总成、前柱内板、中立柱内板、轮罩总成四部分构成。讲授新课三左右侧围总成

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6.四门总成

分为左前门总成、右前门总成、左后门总成、右后门总成。

四门总成由内板、外板、防撞梁、铰链及螺栓构成，四门总成与侧围总成组成乘员室。四门各一根防撞梁，大大增强了抵抗前方、横向碰撞的能力。讲授新课三四门总成

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7.发动机盖总成

发动机盖是最醒目的车身构件，主要要求是隔热隔声、自身质量轻、刚性强。发动机盖一般由外板和内板组成，中间夹以隔热材料，内板起到增强刚性的作用，基本上是骨架形式。

由发动机盖内板、发动机盖外板、发动机罩左右铰链总成及六角头螺栓构成。讲授新课三发动机盖总成

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8.行李箱盖总成

要求有良好刚性，由外板和内板，内板有加强筋。行李箱向上延伸，包括后风窗玻璃在内，使开启面积增加，形成一个门，因此又称为背门，这样既保持一种三厢车形状又能够方便存放物品。

行李箱盖总成由行李箱盖后排座椅挂钩固定板总成、行李箱主盖板、左右侧连接角板和流水槽构成。讲授新课三行李箱盖总成31/27

9.翼子板

翼子板是遮盖车轮的车身外板。分为前翼子板和后翼子板。前翼子板安装在前轮处；后翼子板无车轮转动碰擦的问题，略显拱形弧线向外凸出。

现在很多轿车翼子板已与车身本体成为一个整体。翼子板碰撞机会比较多，一般是独立装配，容易整件更换。讲授新课三翼子板32/27

10.顶盖总成

是车厢顶部的盖板。为了安全，车顶盖还应有一定的强度和刚度，一般在顶盖下增加一定数量的加强梁，顶盖内层敷设绝热衬垫材料，以阻止外界温度的传导及减少振动时噪声的传递。

顶盖总成由顶盖外板、顶盖1号横梁、顶盖2号横梁、顶盖3号横梁四部分构成。讲授新课三顶盖总成33/27

11.后围板总成

后围板总成由行李箱门横梁、后围板、行李箱门锁安装板总成、后围加强板构成。后围板总成参与了构成行李箱，是车体固件中承受横向载荷的主要部位之一。讲授新课三后围板总成34/27

12.行李箱隔板总成

由后排座椅挂钩固定板总成、行李箱主盖板、左右侧连接角板、流水槽构成。其主要作用是构成行李箱和固定后排座椅。讲授新课三行李箱隔板总成35/27

（六）车身覆盖件冲压成形形

1.汽车冲压基本知识

冲压是利用冲模使板料产生分离或变形的一种金属加工方法。

冲压成形分为冷冲压、热冲压两种；

当被加工冲压件的板材较薄时，通常在常温下完成冲压成形，即冷冲压成形；当冲压件的板材较厚时，这时常将板材加温后再冲压成形，即热冲压成形。

讲授新课三36/27

2.汽车冲压生产

汽车冲压生产是生产车身冲压件，指车身的内、外覆盖件，如驾驶室、发动机盖、侧围、翼子板、顶盖等。

以上覆盖件特征具有形状复杂的空间曲面，表面光洁、刚性好和美观。

讲授新课三37/27

3.汽车冲压件生产工艺方法（1）双动压力机拉延成形。拉延成形→修边→翻边→冲孔。历史悠久、技术完备、完成复杂覆盖件，广泛被使用。（2）张拉成形。（3）扩张成形。

讲授新课三38/27

4.车身覆盖件冲压成形特点与地位（1）车身冲压厂组成

讲授新课三39/27（2）覆盖件的冲压成形特点

汽车覆盖件总体尺寸大、相对厚度小、形状复杂等特点。

a.可制造形状复杂、精度稳定的零件；b.生产效率高、生产成本低；

讲授新课三形状复杂的零件高效率生产40/27c.冲压加工能获得强度高，刚度好且质量轻的零件;d.冲压用板料的表面和内在性能对冲压成品的质量影响很大;e.模具的精度和结构直接影响冲压件的成形和精度;f.冲压有较好的互换性。讲授新课三刚度好且质量轻的零件板料精密的模具好的互换性41/27（3）冲压成形在汽车车身中的地位

在汽车车身上有60％～70％的零件是用冲压工艺生产出来的。

①车身的内、外覆盖件和骨架件。

②车架的纵梁、横梁和保险杠等。

③车轮的轮辐、轮辋和挡圈等。

④散热器的散热片、冷却液管和储液室等。

⑤发动机的气缸垫、油底壳和滤清器等。

⑥底盘上的制动器零件、减振器零件等。

⑦座椅的骨架、滑轨和调角器等。

⑧车厢的侧板和底板等。

⑨车锁及其他附件上的零件等。

讲授新课三42/27

1.什么是车身，汽车车身的组成？2.什么是白车身？3.什么是车身覆盖件？4.车身覆盖件的特点？

提问四43/27

1.概述车身定义、作用和结构组成？2.分析车身覆盖件结构和特点？3.描述冲压的定义？4.分析冲压成形生产特点、地位？

布置作业五44/27

总结六THANKYOU模块一汽车冲压工艺项目二任务1汽车冲压设备一、教学目标1.知识目标

（1）汽车冲压设备和生产线发展阶段；

（2）汽车落料生产线、冲压机的结构、原理。（3）汽车冲压自动化生产线结构、原理。2.能力目标（1）具备操作汽车落料生产线、冲压机的冲压设备能力；（2）具备操作汽车冲压自动化生产线的能力。

3.素质思政目标

安全意识、团队协作、规范操作、吃苦耐劳、精益求精的思政精神二、教学重难点1.教学重点：汽车落料生产线、汽车冲压机结构、原理；2.教学难点：汽车冲压自动化生产线结构、原理。CONTENTS目录汽车冲压机2汽车开卷落料线1汽车冲压生产线350/271.概述汽车车身的概念、作用和组成；

2.概述车身覆盖件结构组成。

3.描述冲压的定义和冲压成形特点。复习一51/27新课导入二

汽车车身钢板如何从平直的薄钢板冲压成各种形状、各种尺寸规格的冲压件。这就需要用到冲压设备和冲压机。52/27（一）汽车冲压设备概述

汽车冲压车间主要由冲压模具、生产设备组成，生产设备主要由开卷落料线、冲压线以及桥式起重机、叉车等生产辅助设备组成。

冲压工序分为分离工序和成形工序。分离工序在开卷落料线完成，完成拉深、修边、翻边、冲孔、整形等成形工艺。讲授新课三53/27

冲压设备是汽车冲压车间必不可少的重要设备，直接关系到生产线的生产效率、产品质量、模具使用寿命等。

汽车冲压车间的机械化和自动化程度是衡量汽车车身制造水平的重要标志。

先进汽车冲压生产需要采用新工艺、新技术和先进冲压设备，可有效提高设备生产效率，保障产品质量，降低成本，减轻劳动前度，改善劳动条件，做到安全文明生产。汽车冲压车间在进行工厂建设规划时，一般都采购一条开卷落料线和至少一条自动化冲压生产线以及试模压力机、桥式起重机、叉车以及模具转运车等设备。讲授新课三54/27

讲授新课三55/27

（二）汽车冲压设备和生产线发展历程

车身冲压的主要设备为压力机，压力机按照一定方式组合成为冲压生产线。

1.单台压力机多品种轮换生产每完成一道工序就要更换一次模具。特点：占地面积大，生产效率低，搬运的次数较多，冲压件质量差。应用：小型汽车配套厂。

2.多台压力机组成的冲压流水生产线

（1）半流水线生产线。（2）流水生产线双动压力机与多台单动压力机进行联机。讲授新课三56/27

（3）半机械化流水线作业。将多台压力机（双动和单动）之间通过胶带机连接起来。3.多台压力机组成的冲压自动生产线这种冲压自动化生产线仍有多台压力机组成，但各台压力机之间都配有机械化上料与下料装置。常见形式：

（1）多台压力机配备通用搬运机器人组成的普通冲压生产线此生产线。（2）多台压力机配备专用机械手组成的高速冲压线此生产线。讲授新课三57/27讲授新课三普通冲压生产线

1-拆垛机2-清洗机3-对中台4-上料机械手5-搬运机械手6-移动工作台7-端拾器更换小车8-废料槽9-搬运机械手10-纤维传送带高速自动冲压生产线

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4.大型单台多工位压力机自动生产线大型多工位压力机是最先进、最高效的冲压设备，是高自动化、高柔性化的典型代表。由拆垛机、大型压力机、三坐标工件传送系统和码垛工位组成。生产节拍可达16~25次/min，是手工送料流水线的4~5倍，是普通冲压生产线的2~3倍。是当今世界汽车制造业首选的最先进的冲压设备。讲授新课三59/27

（三）车身冲压车间的工艺布局

车身冲压车间的工艺布局应该满足从原材料进厂到冲压件成品输出的全部功能要求，内容包含：原材料准备、冲压生产、工序间物流、成品存放、不良品返修、模具和检具的存放与维修、自动换模系统、废料处理、物流周转等。讲授新课三60/27

（三）汽车开卷落料线

一卷卷生产出的钢板卷，如何被拉平拉直的，这就需要开卷落料机？讲授新课三61/27

开卷落料线是一种适用于汽车、钢板配送等行业表面覆盖件卷板的开卷、清洗、校平、落料和堆垛的板材加工设备。目前已广泛采用自动化的开卷落料线。

开卷落料线按照功能可分为三个单元，主要包括开卷单元、压机单元和堆垛单元。讲授新课三62/27讲授新课三63/27讲授新课三1—卷料穿梭装置2—开卷机3—卷料穿料装置4—剪头料机5—卷料清洗机6—校直机7—活套缓冲坑

8—辊子送料设备9—伸缩式辊子输送机10—落料模11—落料压力机12—伸缩式输送机13—堆垛机14—堆垛小车开卷落料线

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1.开卷单元开卷单元的主要由卷料穿梭装置、开卷机、卷料穿带装置、剪头料机、卷料清洗机、校直机、活套缓冲坑、送料辊以及伸缩式辊子输送机组成。

（1）卷料穿梭装置

卷料穿梭装置可以同时装载两个卷料，为落料线的生产做卷料准备。其小车是由一台横向移动装置和配备导柱的液压升降缸组成。卷料穿梭装置上装有轨道，其四个轮子的运动方向和生产方向平行，通过液压驱动来进行移动。讲授新课三65/27讲授新课三1-基座

2-卷料升降液压缸3-小车移动液压缸4-轨道5-卷料存放支撑辊6-卷料防倾斜限位杆7-光学开关卷料穿梭装置

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（2）开卷机

开卷机用于将卷料从顶部或底部至支撑处进行开卷，主要由横移机座、开卷机心轴、交流变频电动机以及液压压紧辊组成。卷料的外径由一台模拟超声波装置进行监控。讲授新课三1-横移机架2-心轴3-交流变频电动机及减速机4-链传动5-轨道开卷机

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（3）卷料穿带装置

卷料穿带装置用于将经过开卷的卷料由开卷机输送到落料压力机进行剪切分离作业。其主要由机架、剥皮机、清洁辊和脏辊组成。剥皮机用于将卷料引入至脏辊，脏辊再将卷料送至剪头料机前进行切头料，头料剪切完毕后，再由清洁辊将卷料输送至落料压力机讲授新课三卷料穿带装置

1-机架2-剥皮机3-清洁辊4-脏辊68/27

（4）剪头料机钢卷运输过程中，最外层常出现变形或者脏污等情况，为防止损坏设备，进入落料线剪切之前需要将卷料的最外一层切掉，要在剪头料机完成。剪头料机的结构为机械偏心式，由基座、剪切刀刃、交流电动机以及离合制动器等组成。讲授新课三剪头料机

1-机架2-交流电动机3-离合制动器4-剪切刀刃69/27

（5）卷料清洗机卷料清洗机由机架、夹送辊、毛刷辊、两个挤干辊、清洗油箱以及过滤系统组成。该设备主要用于清洗卷料上的防锈油。讲授新课三卷料清洗机

1-机架2-夹送辊3-毛刷辊4-挤干辊Ⅰ5-挤干辊Ⅱ70/27

（6）校直机校直机是由机架、夹送辊、上部校平挡块以及驱动组成。该设备主要是将弯曲的卷料重新校直，然后再进入落料压力机进行剪切。讲授新课三校直机

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（7）活套缓冲坑活套缓冲坑包括悬链辊，活套桥和光栅设备。活套控制能够确保为落料线中的压力机提供充足的间歇性带料进料。活套深度的选择需要适合于带料的厚度和屈服强度范围，以防止固定塑料材料发生任何更多的变形。讲授新课三活套缓冲坑

1-悬链辊2-活套桥3-光栅设备72/27

（8）辊子送料设备辊子送料设备由机架、送料辊、配备带料侧面导向的导向辊辊道、测量轮和伺服驱动单元组成。进料过程中，辊子进料设备以一定角度将活套坑输送过来的卷料再输送到压力机中。讲授新课三辊子送料设备

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2.落料压力机当卷料输送至落料压力机后，落料压力机开始剪切出一定规则形状的坯料，这些坯料是冲压线成形工艺的原材料。落料线压力机是由上横梁、滑块、立柱、移动工作台、底座以及落料模组成。讲授新课三坯料

落料线压力机

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3.堆垛单元

堆垛单元由伸缩式输送机、堆垛机等组成。（1）伸缩式输送机。作用：将落料压力机剪切的板料输送至堆垛机。由四条传送带组成，每条传送带可横向调节以及纵向伸缩，在高度上也可以进行整体调节。

（2）堆垛机。堆垛机主要由磁性输送机、堆垛小车以及液压升降台组成。讲授新课三75/27

整条落料线的基本操作步骤及流程：卷料上料→开卷→清洗→校直→送料→剪切→落料→堆垛。整条线生产模式为全自动化生产，自动化程度非常高，整线操作仅需要三个操作员。开卷落料线为冲压线提供原材料，是冲压成形的前工序。讲授新课三76/27

（四）冲压机

形状复杂、尺寸各异的车身覆盖件需要冲压车间重要的冲压设备—冲压机来完成。拉深、冲弧、弯曲等板料冲压加工是将冲模装在压力机上，高速、大量生产出高质量的零件。

1.冲压机分类

①按动力传递形式分类：机械压力机和液压机，机械压力机常用的有摩擦压力机和曲柄压力机。讲授新课三77/27

（1）机械压力机讲授新课三78/27

（2）曲柄压力机

曲柄压力机由机身、动力传动系统、工作机构和操纵系统组成。讲授新课三曲柄压力机结构组成79/27

①机身机身大多为铸铁材料，在大、中型压力机上，一般采用的是由上横梁、立柱、底座和拉紧螺栓组合成的组合式机身。②传动系统

电动机和飞轮是动力部件，靠飞轮自身传动惯量蓄积动能。

③工作结构

曲轴是压力机最主要的部分；连杆是连接件，它的两端与曲轴、滑块铰接；装有上模的滑块是执行元件，最终实现冲压动作。

④操纵系统

离合器、制动器、操纵机构。⑤附属装置和辅助系统讲授新课三80/27

（3）曲柄压力机的工作原理

曲柄压力机工作时，由电动机通过三角皮带驱动大皮带轮（通常兼作飞轮），经过齿轮副和离合器带动曲柄滑块机构，使滑块和凸模直线下行。锻压工作完成后滑块回程上行，离合器自动脱开，同事曲柄轴上的自动器接通，使滑块停止在上止点附近。讲授新课三81/27讲授新课三J31-315型闭式压力机运动原理图82/27讲授新课三83/27

②按床身的型式分：开式压力机和闭式压力机。

开式压力机多为立式。机身呈C形，前、左、右三面敞开，结构简单，操作方便，机身可倾斜某一角度，以便充好的工件滑下落入料斗，易于实现自动化。适用于40~4000kN中小型压力机。

闭式压力机机身呈框架形，机身前后敞开，刚性好，精度高，工作台面的尺寸较大。适用于压制大型零件，公称工作力多为1600~60000kN。

冷挤压、热模锻和双动拉深等重型压力机等均使用闭式压力机。讲授新课三84/27讲授新课三

开式压力机

闭式压力机

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③按压力机的压力可分：小型压力机、中型压力机和大型压力机。

压力在100顿以下的是小型压力机，在100~300吨的是中型压力机，在300吨以上是大型压力机。（2）双柱式压力机

双柱式压力机的床面和滑块行程很大，一般为1000kN以上弧度大、刚度高的大型、中型压力机，适于加工较高精度的冲压件。讲授新课三86/27讲授新课三双柱式压力机

（3）四柱式油压机

四柱式床身结构主要用在油压机上，由上横梁、工作台和四根立柱装配而成，主柱也是滑块的导轨。四柱式压力机

87/27讲授新课三液压机一般由本机（主机）、动力系统及液压控制系统三部分组成某商用车车身冲压液压机88/27

2.冲压机相关参数和部件

（1）相关参数

公称压力：滑块运行至下止点前的某一段距离或曲柄转到接近下止点前某一角度时，滑块上所允许承受的最大最用力，随着曲轴转角a的变化而变化。讲授新课三力、功与距离三者关系偏心轮压力机的允许冲压力与曲柄转角之间的关系压力机滑块压力P89/27

2.冲压机相关参数和部件

（1）相关参数

滑块行程s和行程次数n：滑块行程指的是滑块上下止点间的距离。对于曲柄压力机，其值是曲柄长度的双倍。滑块行程次数值的是滑块空载时，每分钟上下往复运动的次数，n值是反映压力生产效率的一个重要参数。

闭式单点压力机的s值有250mm，315mm，400mm，500mm，630mm等。讲授新课三90/27

2.冲压机相关参数和部件

（1）相关参数

装模高度：压力机装模高度是指压力机滑块处于下止点位置时，滑块下表面到工作台表面的距离。讲授新课三模具闭合高度与装模高度的关系

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工作台尺寸和滑块底面尺寸：

压力机工作台面尺寸应大于冲模的相应尺寸。一般情况下，工作台面的尺寸应大于下模座尺寸50mm～70mm，为固定下模留下足够的空间。上模座的平面尺寸一般不应该超过滑块底面尺寸。

压力机的精度和刚度：

压力机的精度一般是在静态条件下测得的，又称为静态精度，它主要包括：工作台板上平面和滑块下平面的平面度和平行度，滑块行程对工作台板上平面的垂直度，滑块中心孔和滑块行程的平行度等。讲授新课三92/27

2.冲压机相关参数和部件

（2）机械压力机结构

机械压力机主要组成部分为：上横梁、立柱、滑块、工作台以及底座。

1）上横梁。上横梁是压力机的驱动源，其主要组成有电动机、飞轮、齿轮箱、离合器和制动器等。

讲授新课三1-上横梁

2-立柱

3-滑块

4-工作台

5-底座机械压力机结构93/27

①驱动电动机和飞轮；

②离合器和制动器；

③传动装置。

讲授新课三94/272）滑块

单台压力机主要应用螺杆承受压力，其滑块调整量可达到600mm，以使模具空间适应不同的模具高度。

对于多工位压力机来说，150mm的滑块调整量已经足够，采用制动电动机和蜗杆传动机构。

讲授新课三图16滑块调整装置95/27

（五）汽车冲压自动化生产线

目前，国内各大汽车厂的车身覆盖件的批量生产均采用冲压自动化生产线或大型多工位压力机。讲授新课三96/27

1.汽车落料剪切生产线

汽车车身冲压件所用钢板是以卷料进厂，在剪切线上剪成所需要的尺寸与形状。

生产线由卷料台车、储存装置、开卷机、缓冲架、洗涤弯转装置、平整机、高速送料器、落料压力机、堆料机、控制装置组成。讲授新课三97/27

2.冲压自动化生产线

汽车覆盖件冲压生产的机械化和自动化程度是汽车车身制造技术水平的重要标志之一。

机械化和自动化主要表现在：坯料准备，使用卷材、带料，实现卷材的开卷、校平和落料自动化。

（1）半自动冲压生产线

是指除二次加工件需人工搬运外，生产线上的其他装置与设备(装料器、卸料器)都实现了自动化。半自动化生产线：人工上料、取件，由传送带在设备间运输半成品件。讲授新课三98/27讲授新课三1-板料送料器2-摆臂3-翻转器4-压力机的送料与操作5、7-带式输送机6-滑板8-平直卸料器9-将工件送至下道工序半自动冲压生产线板料上料装置板料下料装置翻转装置99/27讲授新课三板料送料器结构图1-板料2-支座3-真空吸盘4-后推进器5-电磁托架6-检测器7-驱动装置8-涂油辊9-前推进器10-料架自动下料装置最常用的是各种类型的机械手或接触器，大多数安装在压力机上，有的是单独安装。100/27

（2）冲压自动生产线

按其机械结构不同，可分为刚性连接的自动线和柔性连接的自动生产线。讲授新课三刚性连接的自动化生产线101/27

刚性连接的自动线由一个贯通全线的刚性滑架构成，整个滑架与压力机同步动作。要求压力机之间距离相等或压力机间成倍。刚性生产线具有显著提高生产率、降低工人劳动强度、节约劳动力、保证制造质量、降低生产成本、适合大规模生产的优点。这种自动线的自动化程度较高，通用性较差，要有很好的定位和可靠的保险装置。只适合大量固定产品的生产。讲授新课三①刚性连接的自动线102/27柔性连接的自动生产线调整方便、机动灵活、通用性较好，压力机间距离不定相等，也不一定要求压力机距离间隔为零件共位的倍数。讲授新课三②柔性连接的自动生产线柔性连接的半自动化生产线半自动化生产线示意图103/27目前，国内各大汽车厂的车身覆盖件的批量生产均采用冲压自动化生产线或者大型多工位压力机。由单台压力机串联成一条生产线，压力机之间零件的搬运采用机器人完成。这种通过机器人组成的自动化冲压线，在世界范围内得到了广泛的应用。讲授新课三③全自动冲压生产线冲压自动化生产线104/27

在生产线的前段配置机器人自动拆垛、板料自动清洗、板料自动涂油、板料自动对中等系统，压力机间的零件传输采用自动化设备输送，线尾配置下料机器人、出料皮带机、检查台和照明系统，冲压生产线设置左右移出工作台、自动换模系统、端拾器自动更换系统，模具与端拾器自动更换，大大缩短了换模及模具调整时间。其中，压力机间的零件传输采用自动化设备有多轴（6轴或7轴）机器人、单臂机械手、双臂机械手等。双臂机械手输送系统通常安装在设备基础上，相对于单臂机械手输送系统具有速度更快、稳定性更高的特点。讲授新课三④机器人冲压自动生产线105/27讲授新课三106/27采用机器人进行压力机连线的优点：工件在单台压力机之间不需要过渡存放。机器人的端拾器将工件从一台压力机的模具里面取出来，然后直接放到下一台压力机的模具里面去。

采用机器人的缺点：重工件由于离心力较大而且传送距离较长而不能快速输送，所以生产线的产量很多一部分取决于工件的大小，目前的水平是6~8件/min。讲授新课三107/27毛坯准备工作主要是板料剪切，如果使用的毛坯是卷材，则毛坯准备工作包括开卷、落料或剪切。用来剪切板料的普通剪板机的机械化一般由升降料台、板料的分放机构、送料机构、定位机构、出料机构和堆垛机构等组成。讲授新课三④坯料准备的自动化和机械化1-升降台2-带有抓取机构的可移式板料放置装置3-机动滚道4-送进装置5-剪板机6-防板料下沉磁力滚道7-下料机构8-下料转换机构9-坯料起重运输小车板料剪切机械化生产线108/27

批量生产车身时，冲压后的废料处理是汽车覆盖件生产中重要组成。由于生产量大，废料多（一般占原材料的25%~40%），一般在冲压厂房地下设有复杂的废料处理系统。

废料处理的一般过程为：①废料的收集。②由地下输送带将废料送至处理车间。③用打包机打包成块。④将压好的废料块由专用运输车送出。讲授新课三⑤废料处理系统1-冲压生产线2-废料输送带3-主传送带4-分配传送带5-装料漏斗6、7-液压打包机8-废料包块传送带9-翻转器10-备用小车地下冲压废料处理系统示意图109/27

1.汽车冲压车间布局特点？2.汽车冲压生产线发展阶段？3.汽车落料生产线主要功能？4.汽车落料生产线组成单元？

提问四110/27

1.概述冲压机类型、结构、主要参数和部件？2.分析冲压机的工作原理？3.概况汽车冲压生产线类型、特点和应用？

布置作业五111/27

总结六THANKYOU模块一汽车冲压工艺项目三任务1汽车冲压材料一、教学目标1.知识目标

（1）汽车冲压材料的基本要求；

（2）汽车各部件对材料的性能要求。（3）汽车冲压钢板分类、特性和应用。2.能力目标（1）具备操作冲压设备进行薄钢板的冲压能力；（2）具备操作冲压设备进行不同部件的钢板类型选择能力。

3.素质思政目标

安全意识、规范操作、严谨细致、吃苦耐劳、精益求精的思政精神二、教学重难点1.教学重点：汽车冲压材料的基本要求；2.教学难点：汽车冲压钢板分类、特性和应用。CONTENTS目录2汽车冲压材料的基本要求1汽车冲压钢板分类、特性和应用3汽车各部件对材料的性能要求117/27

1.概述汽车落料生产线组成单元？

2.分析冲压机工作原理？

3.描述汽车冲压生产线结构特点？复习一118/27新课导入二

冲压材料与冲压生产的关系十分密切，材料的好坏不仅决定车身覆盖件的性能，更直接影响到冲压工艺过程设计，影响到冲压产品的质量、成本、使用寿命和生产组织。因此，选择合适冲压材料对车身覆盖件冲压生产至关重要。119/27（一）汽车冲压材料基本要求

汽车冲压件主要以车身覆盖件、车架纵梁和横梁、车厢、车轮及制动盘为主，还有一些支撑件与连接件。由于每个冲压件的使用和工作条件不同，承受的负荷不同，所以对材料的要求有很大的差异。

冲压设备、冲压工装及冲压材料构成冲压三大要素，只有将它们良好地结合，才能得出质量优良的冲压件，因此合理选用汽车冲压材料是一项重要而复杂的工作。讲授新课三120/27讲授新课三121/27

讲授新课三（一）汽车冲压材料基本要求

汽车不同部位冲压件有不同的作用，对冲压件的材料有下列要求：

（1）强度高。行驶中应能保障乘员及货物的安全，这就需要车身覆盖件有足够的强度。（2）成形性好。车身覆盖件既要求强度高，又要求具有良好的成形性。（3）质量轻。汽车质量轻，可以减少尾气排放，降低油耗，可以缩短制动距离并减少碰撞惯性，同时也提高了汽车行驶的安全性。122/27

讲授新课三（4）耐腐蚀。耐腐蚀的车身覆盖件能承受城市酸雨、海边盐雾、大漠风沙、高原冰雪都会对车身造成损害。

（5）良好焊接性。一辆中型车的白车身大约有三四千个焊点，任何一个焊点失效都会降低整车的刚性、挠性等安全性指标。覆盖件材料具有良好焊接性是材料的重要指标之一。

（6）抗凹陷性。车身行驶经常承受泥石的迸溅，恶劣的气象条件如冰雹、严重沙尘暴扬起的沙石，都可能造成车身外表面局部凹陷，影响美观，甚至漆膜剥落，因此车身要具备良好的抗凹陷性。123/27

讲授新课三（7）表面光洁易涂装。覆盖件基材经表面处理后对漆膜要有良好的附着力，漆膜不易剥才能呈现其耐腐蚀和美观的双重功效。（8）不污染环境。覆盖件在加工过程最好不散发污染环境的气体。（9）可以再生。车身报废可以回收再利用。（10）质量均匀。板材厚度尺寸公差范围应尽量小。（11）供应渠道广。汽车覆盖件材料必须是有宽广的供应渠道。（12）价格合理。汽车车身成本约占整车成本的1/3，因此汽车覆盖件材料价格高低直接关系到汽车价格，必须保证其合理性。

124/27讲授新课三125/27

讲授新课三（二）汽车各部件对材料的性能要求

（1）汽车车身对材料的性能要求。汽车车身覆盖件外形复杂，成形复杂，但受力不大，因此要求材料具有成形性、张紧刚性、延伸性、抗凹性、耐腐性和焊接性等。一般选用拉延性能优良的低碳冷轧钢板、超低碳冷轧钢板。成形性优异、强度更高的含磷冷轧钢板、高强度冷轧钢板、冷轧双相钢板、烘烤硬化冷轧钢板、超低碳钢高强度冷轧钢板以及其他涂镀层钢板。126/27

讲授新课三（二）汽车各部件对材料的性能要求

（2）汽车车厢零件对材料的性能要求。汽车车厢零件大都采用辊压成形工艺，对材料的成形性、刚性、耐腐蚀性和焊接性都有一定的要求。一般选用成形性能和焊接性较好的高强度钢板。通常，采用强度级别为300～600MPa高强度钢板和超细晶粒钢。127/27

讲授新课三（二）汽车各部件对材料的性能要求

（3）车架及一些支撑件对材料的性能要求。车架及一些用于支撑和连接的零部件，都是重要的承载件，大都采用模具成形工艺，要求材料有较高的强度和较好的塑性，以及疲劳耐久性、碰撞能量吸收能力和焊接性等。选用成形性能较好的高强度钢板、超细晶粒钢板（强度级别在300～610MPa）和超高强度板（强度级别在610～1000MPa）。128/27

讲授新课三

（三）汽车冲压用钢板分类

（1）按轧制方法分：冷轧钢板和热轧钢板。

（2）按冲压级别区分：普通冲压级、深冲级和超深冲级。

优碳热轧钢板可分为深拉延级（S）、普通拉延级（P）和冷弯成形级（W）。

冷轧钢板可分为超深冲拉延级（IF）、最复杂拉延级（ZF）、很复杂拉延级（HF）、复杂拉延级（F）、最深拉延级（Z）、深拉延级（S）和普通拉延级（P）。

（3）按强度级别区分：普通强度、高强度和超高强度钢板。129/27讲授新课三130/27

讲授新课三

（四）汽车冲压材料的特点

随着汽车车身轻量化设计的要求，质量轻、强度高、具有良好冲压成形性能的材料是汽车冲压材料发展的主要趋势。铝、镁合金材料使用比例逐渐增加，比如全铝合金车身。另外新型复合材料的用量也有增加的趋势，比如碳纤维车身等。目前，广泛应用的汽车冲压材料包括冷轧薄钢板和热轧钢板两类。其中，冷轧薄钢板应用于车身覆盖件的冲压；热轧钢板主要应用于车架大梁、车轮等受力大的结构件。131/27讲授新课三132/27讲授新课三铝合金优异的成形性、防腐性能、高导热和高导电性使其成为汽车轻量化中最具使用前景的金属奥迪A8全铝合金车身镁是比铝更轻的金属材料，密封只有铝的2/3，铁的2/9，钢的1/4镁合金方向盘骨架133/27

讲授新课三1.冷轧薄钢板

目前大批量生产中使用最多的就是冷轧钢板。冷轧薄钢板的厚度在0.15~3.2mm之间，汽车车身多采用0.6~0.8mm的薄板。这种薄钢板尺寸精度非常高，表面光滑，具有良好的力学性能和加工性，主要用于车身侧围板、顶盖、发动机盖、翼子板、行李箱盖、车门板和仪表板等外覆盖件，这些零件要求材料具有高的成形性能、良好的表面质量和焊接性能。134/27

讲授新课三1）一般冲压用薄钢板以前，汽车覆盖件都用低碳沸腾钢板（08F）和铝镇静钢（08AL）冲制。特别是对于成形要求不高的车身零件，采用铝镇静钢板仍然占多数。2）无间隙原子钢板（IF钢板）

目前已能大规模生产的第三代冷轧无间隙原子钢（IF钢板）可以满足高的塑性应变比、适当的应变硬化指数、高的伸长率、低的屈服强度。a.Ti-IF钢；b.Nb-IF钢；c.（Nb+Ti）-IF钢。135/27

讲授新课三3）汽车用高强度钢板为确保车身碰撞安全性和轻量化，用于汽车车身的高强钢板强度从440MPa级提高到590MPa级，车身结构件使用980MPa级超高强钢板，使用比例也在40%以上。

①外板用高强度钢板

汽车外板分为车门和侧面两类，车门外板的抗凹性要求很高，适用于车门外板等拉延成形主体部件，侧板适用于深冲成形性要求较高的部件。136/27

讲授新课三主要应用部件部件需要的性能适用材料TS级/MPa1.面板外板表面质量

门挡泥板侧板拉延刚性抗凹性耐蚀性BH钢板IF型高强钢板-340-4402.结构件

结构类部件冲击强度疲劳强度固溶强化型钢板析出强化型钢板440~980支架类部件刚性耐蚀性DP钢板TRIP钢板

3.加强件

门撞击梁结构RF薄板框架冲击强度疲劳强度DP钢板贝氏体钢板马氏体钢板780~1470137/27

讲授新课三②车身结构件用高强钢板

对于侧面结构件、支架和车身底框等主要结构件来说，要求具备耐形变等特性。138/27

讲授新课三2.冲压用热轧钢板

汽车用热轧钢板的数量很大，载货汽车的用量约占钢板总重量的50%，但轿车用热轧钢板的数量很少，只占钢板总量的10%左右。

热轧钢板在我国按其厚度分为热轧薄板(厚度≤4.0mm)和热轧中厚板(厚度>4.0mm)。

按钢种可分为碳素结构用热轧钢板，如Q195-Q255钢种、08-35钢和65Mn钢等；低合金热轧钢板，如16MnL(含16MnREL)和宝钢生产的B320L、B420L和B510L等。139/27

讲授新课三

1）梁用热轧高强度钢板热轧高强度钢板主要用于载货汽车车架纵梁和横梁、车厢的纵梁和横梁以及制动盘等受力结构件和安全件。目前这些零件用热轧高强度钢板的抗拉强度分别为390MPa和510MPa，锰钢和锰稀土钢系列、硅钒钢系列、含钛钢系列和含铌钢系列。140/27

讲授新课三

2）型车轮用钢板

车轮是汽车重要的安全构件，它由钢板经过滚压和拉延成形或由异形断面型钢经滚圆、焊接、喷漆处理等一系列严格制造工艺而制成。滚型车轮用钢板将成为汽车用钢板的重要品种之一。141/27

讲授新课三3.激光拼焊钢板为了减轻车身质量，提高装配精度，增加车身刚度，降低成本，一种克服传统分离成形方法和整体成形方法缺点的生产形式——拼焊板冲压成形。采用激光拼焊板可以节省钢材，节省工时，焊接质量大大提高。142/27

讲授新课三目前激光焊接钢板毛坯已经广泛应用于汽车车身的生产中。越来越多的典型结构件诸如纵梁、门内板、保险扛、加强板在冲压工序均使用激光拼焊板。平均每辆车有2件或3件使用激光拼焊技术，整车的抗碰撞性能大大提高。143/27

讲授新课三

（五）车身非金属材料

随着非金属材料的迅猛发展和汽车轻量化的要求，非金属材料已越来越多地应用在汽车上。车身用非金属材料包括塑料、橡胶、玻璃、树脂等。塑料质最轻，耐腐蚀，成型工艺简单，低廉的价格更具有显著的优势。汽车塑料车灯灯罩144/27

讲授新课三

（六）复合材料

复合材料在汽车上使用的越来越多，车身外板零件如挡泥板、发动机罩、车顶盖、行李箱盖等，车室内零件如变速杆、发动机壳、侧门框装饰、风窗窗框等。复合材料在汽车中的应用145/27

讲授新课三

（七）冲压材料的成形性能

成形性能是指钢板在一定条件下，能够成形出具有所需要的合格零件的能力。冲压材料的成形性能直接关系到成形质量和工艺的可实现性。薄板冲压成形过程分为拉深和胀形。拉深是指模具给板料边缘部分所施加的压紧力仅仅是为了防止零件不产生翘曲，板料可向凹模内自由流动，变形只发生在板料的边缘部分；胀形是指冲压过程中通过上、下模具或模具上的加强筋将板料压紧，使板料不能自由地向冲头部位流动，变形只发生在冲头的周围。冲压成形工艺划分为深拉深、胀形一深拉、浅拉深、弯曲和翻边成形五大类。146/27

讲授新课三

序号

成形类别性能指标和试验方法主要指标重要指标试验方法1深拉伸成形类γ值η值、伸长率深拉伸试验（LDR值）2胀形-拉伸成形类η值、ν值伸长率锥杯试验（CCV值）3浅拉深成形类伸长率、屈服伸长η值锥杯试验（CCV值）4弯曲成形类屈服强度伸长率锥杯试验（CCV值）5翻边成形类伸长率屈服强度η值扩孔试验（扩孔率）147/27

讲授新课三

（八）汽车材料的发展趋势

近年来，汽车轻量化是汽车产业发展的重要方向之一，有效的减轻汽车自身的重量是实现汽车节能减排最直接有效的办法。148/27

1.分析汽车冲压材料的作用意义？2.分析汽车冲压材料的基本要求？3.分析汽车各部件对材料的性能要求？提问四149/27

1.概括汽车冲压钢板的分类？2.描述冲压用冷轧薄钢板的特性、应用？3.描述冲压用热轧钢板的特性、应用？

布置作业五150/27

总结六模块一汽车冲压工艺项目四任务1汽车车身覆盖件冲压工序一、教学目标1.知识目标

（1）冲压的概念、特点；

（2）汽车冲压工序分类、工序名称和性质；（3）汽车冲压工艺方法和典型车身覆盖件冲压工艺流程。2.能力目标（1）具备汽车典型部件冲压工艺流程设计能力；（2）具备操作冲压设备进行典型部件进行冲压能力。

3.素质思政目标

安全意识、团队协作、规范操作、吃苦耐劳、精益求精的思政精神二、教学重难点1.教学重点：汽车冲压工序分类、工序名称和性质；2.教学难点：典型车身覆盖件冲压工艺流程。CONTENTS目录2汽车冲压概述1汽车典型覆盖件冲压工艺流程3汽车冲压工序分类、工序内容155/27

1.概述汽车冲压材料的基本要求？

2.概述汽车各部件对冲压材料的性能要求？

3.分析汽车冲压钢板分类、特性和应用？复习一156/27新课导入二

汽车车身复杂覆盖件是如何从一块块薄钢板冲成形状、尺寸、位置合格的覆盖件的？车身覆盖件从卷钢板到包装入库工序过程。157/27（一）冲压概述

1.冲压定义

利用安装在压力机上的冲模对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需要零件的一种压力加工方法。冲压一般在室温下进行，所以又称为冷冲压。讲授新课三158/272.汽车冲压特点

①冲压是一种高生产效率、低材料消耗的加工方法。

②操作工艺方便，不需要操作者有较高水平的技艺。③冲压出零件一般不需要再进行机械加工，具有较高的尺寸精度。

④冲压件有较好的互换性。

⑤冲压件用板材作材料，为后续表面处理工序提供了方便条件。⑥冲压加工能获得强度高、刚度大而重量轻的零件。⑦用模具批量生产的冲压件成本低廉。

⑧冲压能制造出其它金属加工方法难加工出的形状复杂的零件。讲授新课三159/27讲授新课三160/27（二）汽车冲压工序分类冲压工序分两大类：分离工序和成形工序

分离工序是使板料按一定的轮廓线分离而获得一定形状、尺寸和切断面质量的冲压件。

成形工序是坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压件。讲授新课三161/27

1.分离工序讲授新课三162/27

（1）落料讲授新课三（2）冲孔冲裁163/27

2.成形工序讲授新课三164/27

（1）弯曲讲授新课三（2）拉深弯曲过程拉深过程165/27讲授新课三166/27（三）冲压成形工序名称及代号

讲授新课三167/27（四）汽车常用冲压工艺方法

冲压工艺方法的种类很多，汽车冲压工艺中常用的工艺方法主要有开卷与校平、冲裁、弯曲、拉深、胀形等。

1.开卷和校平

开卷与校平属于汽车冲压工艺前板料预处理工艺，通常与剪切和下料工序一道在生产线上完成。开卷与校平工序处于冲压工艺流程的首位。

讲授新课三168/27讲授新课三169/272.冲裁

冲裁是利用冲裁模使板料产生分离的一种冲压工艺，主要包括落料、冲孔、切口、修边、剖切、切断等多种具体工序内容。从板料上冲下所需外形的零件或毛坯的冲裁工序称为落料，在工件或板料上冲出所需形状的孔的冲裁工序则称为冲孔。

讲授新课三170/273.弯曲

弯曲是利用设备或专用工具使金属板料、管料、棒料或型材在模具中弯成一定曲率、一定角度和形状的变形工艺。弯曲工艺在冲压生产中占有很大的比例，应用于汽车纵梁、车厢等零件的成形过程。弯曲成形既可以利用模具在压力机上进行，也可以在其他专用设备如折边机、弯管机、滚弯机上进行。

讲授新课三171/274.拉深

拉深（又称拉延）是利用拉深模将冲裁或裁剪后所得到的平板坯料制成开口空心件的一种冲压方法。拉深是冲压生产中应用最广泛的工序之一，汽车车身覆盖件的主要生产工艺就是拉深。

讲授新课三172/27（五）汽车典型覆盖件冲压工艺流程示例

讲授新课三1.左侧围外板173/27（五）汽车典型覆盖件冲压工艺流程示例

讲授新课三174/27（五）汽车典型覆盖件冲压工艺流程示例

讲授新课三2.发动机外罩175/27（五）汽车典型覆盖件冲压工艺流程示例

讲授新课三3.汽车顶盖176/27（五）汽车典型覆盖件冲压工艺流程示例

讲授新课三3.汽车顶盖177/27（五）汽车典型覆盖件冲压工艺流程示例

讲授新课三3.汽车顶盖178/27（五）汽车典型覆盖件冲压工艺流程示例

讲授新课三4.左/右翼子板179/27（五）汽车典型覆盖件冲压工艺流程示例

讲授新课三5.车门内板180/27（五）汽车典型覆盖件冲压工艺流程示例

讲授新课三6.轿车侧围181/27（六）冲压工艺规程卡

讲授新课三

冲压工艺规程是指导冲压件生产过程的工艺技术文件，是模具设计以及指导冲压生产的依据。冲压工艺规程一经确定，就以正式的冲压工艺文件形式固定下来。

冲压工艺规程由冲压工艺规程卡片组成。冲压工艺卡片规定了冲压工序的具体要求，包括模具结构形式、使用设备、检验要求、工艺定额等内容。生产时，必须严格按规定执行。182/27

1.概述冲压的概念、汽车冲压的特点？2.概述汽车冲压工序分类、工序名称和工序性质？

提问四183/27

1.描述汽车冲压工艺常用的方法？2.分析车身典型覆盖件的冲压工艺流程？

布置作业五184/27

总结六模块一汽车冲压工艺项目四任务2冲裁工艺及冲裁模具设计一、教学目标1.知识目标

（1）冲裁的概念、变形过程；

（2）冲压模具的概念、分类、工作原理；（3）落料模、冲孔模和复合模等冲裁模具的结构特点、应用。2.能力目标（1）具备概述分析冲裁模具的工作原理能力；（2）具备设计和操作冲裁模具的能力。

3.素质思政目标

安全意识、团队协作、规范操作、吃苦耐劳、精益求精的思政精神二、教学重难点1.教学重点：冲压模具的概念、分类、工作原理；2.教学难点：冲裁模具的结构特点、应用。CONTENTS目录2冲裁概念和变形过程1冲裁模具结构、应用3冲压模具概念、组成和工作原理189/27

1.概述冲压的概念？

2.概述汽车冲压工序的分类、工序内容？复习一190/27新课导入二

在汽车冲压车间，要快速准确冲压出尺寸、形状和性能满足要求的车身覆盖件，必须要依靠冲压模具的制造和设计。191/27（一）冲压模具

1.冲压模具的概念

讲授新课三192/27（一）冲压模具

1.冲压模具的概念

讲授新课三193/27

2.冲压模具的分类

讲授新课三194/27

2.冲压模具的分类

讲授新课三195/27

3.冲压模具的组成

讲授新课三196/27

3.冲压模具的组成

讲授新课三197/27

3.冲压模具的组成

讲授新课三198/27

（二）冲裁概述1.冲裁的概念

冲裁是利用冲裁模使板料产生分离的一种冲压工艺，主要包括落料、冲孔、切口、修边、剖切、切断等多种具体工序内容。落料和冲孔是冲裁的两个基本形式。讲授新课三199/27

冲裁可以直接制成零件，还可以为弯曲、成形、拉深、冷挤压等工序准备毛坯，因此，冲裁是冲压工艺中最基本的工序之一。

讲授新课三冲裁加工示意图落料和冲孔（a）落料；（b）冲孔200/272.冲裁的板料分离

讲授新课三201/27

3.冲裁变形过程

讲授新课三202/27

3.冲裁变形过程

讲授新课三弹性变形阶段203/27

3.冲裁变形过程

讲授新课三塑性变形阶段204/27

3.冲裁变形过程

讲授新课三断裂阶段205/27

3.冲裁变形过程

讲授新课三206/27

3.冲裁变形过程

讲授新课三207/27

3.冲裁变形过程

讲授新课三208/27

4.冲裁时板料受力分析

讲授新课三在无边装置的冲裁过程中，板料所受外力如图所示。冲裁时作用于板料的力209/27（三）冲裁模具的分类

冲模是对金属板料进行压力加工以获得合格冲压件的工具。常见的分类方法有：

讲授新课三210/27（四）冲裁模具的机构

1.冲孔模的结构

讲授新课三211/27（四）冲裁模具的结构

1.冲孔模的结构

讲授新课三212/272.冲孔模的工作原理

（1）冲床滑块带动上模从开模状态时的最高点开始向下运动，此时上、下模未有接触。

（2）当上打板接触到下模的冲件时，上打板停止运动,冲床滑块继续向下运动，上模脱料弹簧开始压缩，上打板受弹簧压力，压紧冲压件，经过一定的行程，装在上夹板上的冲子接触到冲件。（3）冲床滑块继续向下运动，在接近下死点(闭模状态)时，冲子完全进入下模孔内，完成冲孔。

讲授新课三213/272.冲孔模的工作原理

（4）冲孔废料从下模板到下垫板到下模座漏料孔落下。（5）在冲床经过下死点后,冲床滑块带动上模开始回升,此时,由于压力缓解,在上模脱料弹簧力的作用下,上打板把冲件从冲子上顶出,完成脱料.下模板的顶料销上顶,使冲件回位。（6）冲床滑块带动上模继续上行,回到开模状态时的最高点,完成一次冲压过程。讲授新课三214/27（四）冲裁模具的结构

2.单工序落料模的概念

在压力机一个行程内完成一次落料工序的模具称为单工序落料模。讲授新课三215/27（四）冲裁模具的结构

2.单工序落料模的分类

（1）无导向单工序落料模讲授新课三216/27（2）导板式单工序落料模讲授新课三217/27（3）导柱式单工序落料模讲授新课三218/27（四）冲裁模具的结构

3.落料冲孔复合模

讲授新课三219/27（四）冲裁模具的结构

3.落料冲孔复合模

讲授新课三220/274.落料冲孔复合模的结构

讲授新课三221/274.落料冲孔复合模的结构

讲授新课三222/274.复合模工作部分的结构原理讲授新课三223/274.复合模工作部分的结构原理讲授新课三224/27（五）冲裁级进模结构原理分析

讲授新课三225/27

1.概述冲裁的概念、变形过程？2.概述冲压模具的概念、分类、工作原理？

提问四226/27

1.描述落料模、冲孔模的结构特点？2.分析冲裁模具的结构、应用？

布置作业五227/27

总结六THANKYOU模块一汽车冲压工艺项目四任务3拉深工艺及拉深模具设计一、教学目标1.知识目标

（1）拉深的概念、分类；

（2）拉深模的类型、工作原理、结构特点；（3）汽车拉深模工作零件的结构特点。2.能力目标（1）具备概述分析拉深模的工作原理能力；（2）具备设计和操作拉深模具的能力。

3.素质思政目标

安全意识、团队协作、规范操作、吃苦耐劳、精益求精的思政精神二、教学重难点1.教学重点：拉深模的类型、工作原理、结构特点；2.教学难点：汽车拉深模工作零件的结构特点。CONTENTS目录2拉深的概述1拉伸模工作零件的结构3拉深模的结构233/27

1.概述冲压的概念？

2.概述汽车冲压工序的分类、工序内容？复习一234/27新课导入二

通常一个汽车覆盖件成形所用的各套模具的设计、制造顺序为：

其中拉深模的设计、制造是关键。拉深成形是汽车覆盖件成形的主要和关键变形方式，拉深模设计、制造得是否合理，直接关系到汽车覆盖件的成形质是和生产效率；同时，拉深成形得到的中间过渡零件又是翻边模、修边模等设计、制造的依据。235/27（一）拉深概述

1.拉深概念

讲授新课三236/272.拉深的应用

讲授新课三237/273.拉深的分类

讲授新课三238/274.圆筒形零件的拉深

图所示为圆筒形零件的拉深过程示意图。圆形平板毛坯置