理论教育 车架纵梁冲压成形-汽车制造工艺学第2版

车架纵梁冲压成形-汽车制造工艺学第2版

时间:2023-08-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:车架纵梁是汽车上最长的构件。车架纵梁的冲压成形工艺流程一般为:剪床下料→落料、冲工艺孔→弯曲→冲腹板孔→冲翼板孔→装配→油漆。车架纵梁长度长,板料厚,强度高,变形抗力大。②纵梁弯曲成形后,不能有任何撕裂或裂纹。纵梁的弯曲属于厚料宽板弯曲,且相对弯曲半径较小,弯曲成形时要注意防止回弹与裂纹。图3-10所示为通过纵梁弯曲模具的反变形设计来防止纵向回弹(拱曲)的实施措施。

车架纵梁冲压成形-汽车制造工艺学第2版

车架纵梁是汽车上最长的构件。其长度不宜太长,一般情况应控制在10m以内。车架纵梁的冲压成形工艺流程一般为:

剪床下料→落料、冲工艺孔→弯曲→冲腹板孔→冲翼板孔→装配→油漆。

工艺孔一般是为工件在后续工序中在模具内定位用的。腹板孔和翼板孔是装配孔。

纵梁冲压工艺中值得注意的问题:

(1)落料。车架纵梁长度长,板料厚,强度高,变形抗力大。比如EQ1090和CA1091汽车纵梁采用16MnL大梁钢,板厚6mm。如果采用落料-冲孔复合模和模具刃口等高计算,则所需总的冲裁力约为90 000kN。目前世界上还没有这样大吨位的压力机。

在设计纵梁落料模时,采用波浪式凹模刃口,可将冲裁力减少2/3左右,由此采用40 000kN的压力机便可将6~8mm厚的纵梁钢板进行整体落料。

凹模波浪式刃口的高低差为料厚的3~3.5倍,斜刃口与水平线的夹角为3°~3.5°。凹模镶块的长度一般为350~400mm。

(2)冲孔。为降低冲孔力和防止冲孔凸模折断,应将所有一次冲制的冲头分成3种或4种高度,每种高度差为(2/3~1)t(板厚)。其中直径较大的冲头长度较长,直径较小的冲头最短,如图3-9所示。这样可避免因退料力不均而发生小冲头折断。

图3-9 纵梁逐高冲孔示意图(www.daowen.com)

1—工件;2—弯曲凸模;
3—弯曲凹模;4—板件;5—顶板

对于直径大于20mm的冲头,可以做成波浪式刃口或斜刃口。

(3)纵梁压弯工艺。

①为保证两翼面上孔的对称性、准确性和弯曲高度的一致性,在弯曲成形时应注意导正销的数量和位置要求。对于长度为4.0~5.5m的纵梁,应在腹板上布置5~6个导正销孔;对于6~8m长的应布置6~8个导正销孔。

②纵梁弯曲成形后,不能有任何撕裂或裂纹。

③纵向回弹(拱曲)的防止。纵梁的弯曲属于厚料宽板弯曲,且相对弯曲半径较小,弯曲成形时要注意防止回弹与裂纹。防止纵向回弹(拱曲)的措施可以利用“反变形原理”,将凹模沿长度方向下凹,将凸模沿长度方向凸起。图3-10所示为通过纵梁弯曲模具的反变形设计来防止纵向回弹(拱曲)的实施措施。

图3-10 纵梁弯曲模具的反变形设计

(a)平面凸模;(b)沿凸模长的变形;c)凸起的凸模;(d)用凸起凸模后的长度方向变形
1—角度定位样板;2—侧向定位板;3—螺钉;4—弹簧顶杆;5—顶杆;6—定位钉;7—镶块式垫板;
8—凸模镶块;9—凹模镶块;10—顶杆;11—模座垫板

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