理论教育 车架横梁冲压工艺和质量控制

车架横梁冲压工艺和质量控制

时间:2023-08-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:与车架纵梁单一槽型截面结构形式不同,车架横梁的结构形式根据需要可设计成多种多样,因此其冲压工艺也可多种多样。压弯拉痕是由于压弯时横梁翼面与模具凹模镶块摩擦产生的较深的痕迹,在纵梁与横梁压弯成形中普遍存在此种现象,它主要是由于横梁翼面与凹模镶块摩擦发生热粘结而产生的,诱发此种现象的原因主要有:①模具凹模有砂子、铁屑等杂物。

车架横梁冲压工艺和质量控制

1.车架横梁冲压工艺

车架横梁是典型的中厚板冲压零件,制造工艺主要为模具冲压制造工艺,也有些形状复杂冲压成形难以做到的横梁采用铸造工艺进行生产。由于横梁冲压模具费用高的原因,一些批量小的横梁往往也采用切割、钻孔、折弯或钣金等手工迂回手段进行加工生产,这样生产成本低,但生产效率也低,且质量难以保证。而批量较大的横梁主要还是采用模具冲压进行生产,这样生产效率高,成本低,且质量保证好。横梁的模具冲压生产工艺主要是落料、冲孔、压弯、成形、修边等冲压工序的组合,由于横梁用材通常为热轧中厚板,因此不宜采用拉深工艺。

与车架纵梁单一槽型截面结构形式不同,车架横梁的结构形式根据需要可设计成多种多样,因此其冲压工艺也可多种多样。虽然如此,但考虑到热轧中厚板的成形性能的限制,为了易于横梁的制造,车架横梁通常设计成容易成形的槽型截面横梁、Z形截面横梁或帽形截面横梁,因此横梁的冲压工艺也得以简化。

直线型的横梁可不进行落料,由剪切下料工序保证宽度尺寸,然后用模具修两端的边并冲孔,然后压弯成形,一般2~3道工序即可完成。如果孔离两修端边太近或者孔位尺寸精度要求高,也可以在压弯成形后再增加一道冲孔工序。较为复杂的拱形横梁(见图7-6A),一般都是先落料冲工艺孔(落料形状可根据试验决定),再成形,最后单独冲孔或用斜楔模冲孔,这样可以保证形状和孔位精度。对于拱形幅度较大的横梁可在成形前增加1~2道预弯工序,这样保证成形更容易。如发动机后悬置横梁即为形状较为复杂的帽性截面拱形横梁,一般需要4~5道工序完成。

2.质量控制(www.daowen.com)

横梁常见的质量问题有冲压开裂、正负回弹、孔位不准确、压弯拉痕等。解决冲压开裂问题一般从两方面着手,一是在产品结构上做适当改变,使其更易于成形。二是选用冲压性能较好的材料,并使横梁成形时变形较大的方向与钢板轧制方向(纤维方向)重合。回弹是横梁普遍存在的质量问题,无论正、负回弹都影响车架总成装配的难易程度和装配间隙,对质量影响很大,必须想办法把回弹值控制在允许的范围内。横梁产生回弹的原因与纵梁无异,这点在上节纵梁的质量控制中已阐述,纵梁控制回弹的方法也适用于横梁。针对横梁的特性控制其回弹的方法还有以下几种:一是从产品结构上想法控制回弹。在不影响车架装配和使用性能的情况下,局部进行小的变动,来控制回弹,如圆角R由大改小,在圆角处增加三角筋等方法来控制回弹。二是从工艺上来控制回弹,如增加校正工序,适当调整模具间隙,调整压力机的气垫压力。生产经验证明,气垫压力大,产生正回弹,气垫压力小产生负回弹。三是选用屈服强度较低的材料或选用液压机来成形,均可改善回弹值。

压弯拉痕是由于压弯时横梁翼面与模具凹模镶块摩擦产生的较深的痕迹,在纵梁与横梁压弯成形中普遍存在此种现象,它主要是由于横梁翼面与凹模镶块摩擦发生热粘结而产生的,诱发此种现象的原因主要有:①模具凹模有砂子、铁屑等杂物。②模具间隙过小,凹模镶块圆角设置不合理。③模具凹模镶块材料过硬或过软。

因此,可通过以下几种方法来控制压弯拉痕:一是在冲压操作过程中进行控制,冲压操作前必须将凹模清理干净,在冲压操作中注意涂润滑油对凹模进润滑。二是从工艺上进行控制,合理调整模具间隙。三是从模具设计制造方面进行控制,如设计合理的凹模镶块圆角,选用合适的镶块材料。

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