張?zhí)?/p>
摘 要 隨著科技革命的進行,汽車逐漸成為人們的代步工具,因其經濟及其適用性,逐漸地走進了千家萬戶。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,本文首先對汽車沖壓件進行概述,接著對汽車沖壓件的工藝種類進行概述,之后對汽車沖壓件的特點進行概述,最后對汽車沖壓件的問題及解決對策進行分析。
關鍵詞 科技革命;汽車沖壓件;對策分析
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。因為汽車的存在,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件中最重要的組成部分,因此對于汽車沖壓件的研究從未停止過。本文對此進行了深刻的研究,以此來彌補領域中的空白。
1 汽車沖壓件概述
1.1 汽車沖壓件內涵
汽車沖壓件是裁剪板材并對板材進行拉伸和成形,運用特殊的工藝來規(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問題,那么便會對整車的裝配造成影響,甚至會因為尺寸不合格或者其他問題造成全部零件的報廢。汽車沖壓件主要包括外部結構及內部結構兩部分組成,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格。而內部結構的制作直接影響到了整車的安全性能。
1.2 現代汽車沖壓件特點
(1) 生產效率高?,F代汽車的沖壓設備由原來的機械化生產,向著智能化發(fā)展,由原來的人工操作,發(fā)展為現在的智能操作,使其具有操作簡單、生產效率高的優(yōu)勢。即使普通的沖壓設備,行程也在每分鐘幾十次,而高壓設備則可以達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。該工藝應用廣泛,與其他相比,其加工的精度高,可以實現其他方法無法達到的效果,可以獲得非常精致的精密構件,因此,現代的沖壓技術非常成熟,所加工出來的沖壓件工藝良好,可以滿足現有的要求。
(3) 成本消耗低。汽車沖壓過程所使用的材料絕大多數都是整塊板材,傳統(tǒng)的加工工藝對于整塊板的加工是在人為的進行切割,導致邊角料的不充分利用,造成材料的浪費,而現有的設備則是采用電腦數控,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[1]。
2 汽車沖壓件工藝種類
2.1 液力拉深技術
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用于航空領域,該成形方法主要包括機械液壓拉深法、動態(tài)機械液壓拉深法和徑向加壓的機械液壓拉深法。在基本狀態(tài)下壓機是打開的,壓機內裝沖壓件的液體,之后將胚料放在后壓機上,之后開始進行成形。成形過程中板材要緊貼在凸模上,同時根據試件在不同的深度上進行加壓。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,因此其模具費用較低,成本大幅度下降。
2.2 內高壓成形技術
該種技術一般應用于汽車領域,其是一種冷成形工藝,用來加工形狀復雜的空心構件,該種成形技術需要用到一些半成品,是對半成品的深加工,如一些拉拔件或者焊接件等,在生產中對工件進行切割、沖壓等工序完成。該種方法應用在生產強度較高、壽命長、質量輕的部件上。
2.3 熱成形技術
熱成形技術首先對材料進行熱加工,之后在壓機上將壓料置于凸模上,將預熱后的毛坯放在壓料板上后進行定位,之后操作壓機進行壓料,使壓料遇見模具后預冷后成形。在熱成形后,由于熱應力的存在,材料會由于遇冷后溫度變化導致材料熱脹冷縮引起溫度裂縫。通??梢酝ㄟ^工序來解決[2]。
3 汽車沖壓件質量問題及對策
沖壓件時由于工藝的復雜,會使得在操作過程中出現成形問題,無論是外部結構還是內部結構都影響著整車的性能。
3.1 切割材料出現毛刺
由于需求,在沖壓前會對板材進行切割,雖然現在都采用著冷加工的方式進行切割,切割尺寸精度很高,但是由于材料的不均勻性,會使得材料的厚度出現大小不一,這就為切割造成困難,因此在切割過程中由于切割設備凹凸??p隙太大使得切割平面不一致而導致毛刺出現,此外還會由于切割設備凹凸間隙不大或者長期磨損產生毛刺,這種毛刺會極大地影響到整車的美觀。
因此相關人員應該定期做好模具的更換,此外,在進行切割前可以采取打磨的方式,使得其厚度盡量一致,避免因為模具和板材接觸問題導致出現毛刺現象,造成胚料的浪費。
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,會發(fā)生一定的變形,導致一些零件由于鋼材內部本身的金相決定,有許多內部缺陷,因此外部的壓力會使得鋼材出現類似于屈曲的褶皺,而褶皺的形成,勢必會降低其板材的強度,對整車的安全性能造成威脅。并且外部構件的褶皺也會影響到車的美觀。
因此,技術人員應該采取相應措施,來消除褶皺現象。目前常用的方法是提高內徑方向的拉應力,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,并對凹模產生阻力,從而促進徑向拉力的提升,從而達到消除褶皺的問題。
3.3 拉伸破裂
在拉伸過程中除了會發(fā)生褶皺現象,也會由于預估力錯誤,導致鋼材由于強度達到導致鋼材破裂,從而對板材來說是種浪費,沒有合理的預估,造成板材需要重新進行加工。
因此設計人員應該在成形前對板材進行材性試驗,了解板材的抗拉強度,從而對拉力進行預判,計算其極限拉力的大小,從而控制拉伸的力,限制住板材因為拉伸而破裂[3]。
4 結束語
隨著汽車時代的到來,人們對汽車的渴望越來越強烈,一個好的沖壓件不僅可以使得整車外觀變得靚麗,其內部結構也會變得更加強大,有著更可靠的安全性。因此應該不斷地進行沖壓件的研究,用當前的工藝生產出合格的沖壓件,同時技術人員應該采取相應的措施來控制毛刺、褶皺及拉壞的現象產生,促進汽車行業(yè)的發(fā)展。
參考文獻
[1] 潘川,呂進. 汽車高強度板沖壓件回彈產生原因及解決措施[J]. 模具技術,2017,(5):39-42.
[2] 鄒浙湘,王倩,溫開元. 汽車沖壓件專用機床的經濟型自動送料機械手研究[J]. 起重運輸機械,2017,(2):27-31.
[3] 田前程,董碧寧,溫達. 沖壓工藝過程成本控制方法[J]. 模具技術,2017,(1):56-60.