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汽車沖壓件的優點及制作過程

汽車構架上用的最多的就是沖壓件,比如汽車車身上的各種覆蓋件、車內支撐件、結構加強件,還有大量的汽車零部件,如發動機的排氣彎管及消聲器、空心凸輪軸、油底殼、發動機支架、框架結構件、橫縱梁等等,都是經沖壓成形的。

沖壓件是靠壓力機和模具對板材、帶材、管材和型材等施加外力,使之產生塑性變形或分離,從而獲得所需形狀和尺寸的工件(沖壓件)的成形加工方法。沖壓和鍛造同屬塑性加工(或稱壓力加工),合稱鍛壓。沖壓的坯料主要是熱軋和冷軋的鋼板和鋼帶。

全世界的鋼材中,有60~70%是板材,其中大部分是經過沖壓制成成品。汽車的車身、底盤、油箱、散熱器片,鍋爐的汽包、容器的殼體、電機、電器的鐵芯硅鋼片等都是沖壓加工的。儀器儀表、家用電器、自行車、辦公機械、生活器皿等產品中,也有大量沖壓件。

沖壓件的特性就是輕薄均勻,比鑄件、鍛件輕的多,比較受歡迎。沖壓可制出其他方法難於制造的帶有加強筋、肋、起伏或翻邊的工件,以提高其剛性。由於采用精密模具,工件精度可達微米級,且重復精度高、規格一致,可以沖壓出孔窩、凸台等。

冷沖壓件一般不再經切削加工,或僅需要少量的切削加工。熱沖壓件精度和表面狀態低於冷沖壓件,但仍優於鑄件、鍛件,切削加工量少。

沖壓是高效的生產方法,采用復合模,尤其是多工位級進模,可在一台壓力機上完成多道沖壓工序,實現由帶料開卷、矯平、沖裁到成形、精整的全自動生產。生產效率高,勞動條件好,生產成本低,一般每分鐘可生產數百件。

沖壓件也分類,可分為分離工序和成形工序兩大類。分離工序也稱沖裁,其目的是使沖壓件沿一定輪廓線從板料上分離,同時保證分離斷面的質量要求。成形工序的目的是使板料在不破坯的條件下發生塑性變形,制成所需形狀和尺寸的工件。在實際生產中,常常是多種工序綜合應用於一個工件。沖裁、彎曲、剪切、拉深、脹形、旋壓、矯正是幾種主要的沖壓工藝。

沖壓用板料的表面和內在性能對沖壓成品的質量影響很大,對於沖壓件來說,要求也很多,比如材料的厚度一定要精確、均勻;表面光潔,無斑、無疤、無擦傷、無表面裂紋等;屈服強度均勻,無明顯方向性;均勻延伸率高;加工硬化性低。

在實際生產中,常用與沖壓過程近似的工藝性試驗,如拉深性能試驗、脹形性能試驗等檢驗材料的沖壓性能,以保證成品質量和高的合格率。

汽車沖壓件都應具有良好的工藝品性和經濟性,衡量其水平的重要標志有沖壓件的工序數、車身總成的分塊數量和尺寸大小、沖壓件的結構等因素。減少沖壓過程的工序數,意味著減少沖壓件數、節省工裝數量、簡化沖壓過程的傳送裝置,縮減操作人員和沖壓占地面積,是節約投資額和能耗的極好措施,所以沖壓制造商都能把沖壓工序數設計作為降低汽車制造成本的重要途徑,甚至不惜改進產品設計來滿足制造工藝方面的要求。同時,還應采用盡量大尺寸的合理的車身總成分塊,如整塊式車身左右側板及車頂蓋板,既可使汽車外形美觀。空氣阻力減少,又可減少沖壓件數量及焊點,能有效地降低成本。而且現代汽車制造大量使用卷料、薄殼式整體車身結構的高強度鋼板與鍍鋅鋼板,都要求應用沖壓新工藝。

沖壓設備除了厚板用水壓機成形外,一般都采用機械壓力機。以現代高速多工位機械壓力機為中心,配置開卷、矯平、成品收集、輸送等機械以及模具庫和快速換模裝置,並利用計算機程序控制,可組成高生產率的自動沖壓生產線。  在每分鐘生產數十、數百件沖壓件的情況下,在短暫時間內完成送料、沖壓、出件、排廢料等工序,常常發生人身、設備和質量事故。因此,沖壓中的安全生產是一個非常重要的問題。

這麼說來,沖壓件還是很占優勢的,它既能提高效率又能節省成本,一舉多得的。