理论教育 汽车冲压件制造技术及其发展概览

汽车冲压件制造技术及其发展概览

时间:2023-08-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:在车轮制造领域,装备包括模具和设备两个方面。车轮的冲压模具包括四大部分:工作部分、固定部分、模架、辅助部分。当选用机械压力机,模具的闭合高度应比设备的最大闭合高度少20MM,比最小闭合高度大15MM。目前有的企业采用伺服机械压力机,它具备了机械压力机和液压机的优点,这是行业发展的趋势。车轮生产所用设备包括机械压力机、液压机、专用设备、剪板机、摩擦压力机等。机械压力机的表示方法。

汽车冲压件制造技术及其发展概览

在车轮制造领域,装备包括模具和设备两个方面。模具包括简单模具:单个冲散热孔的模具、冲中心孔的模具、合成的压配模具;复合模具:轮辐翻边冲孔模具、摆差校平模具。

车轮的冲压模具包括四大部分:工作部分、固定部分、模架、辅助部分。

1)工作部分。指直接改变零件尺寸和形状的部分,如冲孔的凸凹模、拉深的凸凹模等。

2)固定部分。指固定或定位工作部份的件,如冲头的固定板、垫片等。

3)模架。是模具的基本构成部分,包括上、下底板、导柱、衬套

4)辅助部分。指模具的定位、退料、压料等。

另外还有一部分特殊的模具,它没有模架,如轮辋辊压的型辊、卷圆滚、扩张块等。

(1)车轮冲压模具材料 主要是模具的工作部分材料,冲孔的冲头采用T10A,拉深、成形的模具采用合金钢或合金钢表面处理,目的是防止模具表面产生粘结、生产的零件出现拉毛。对于挤压变形类的零件模具关键件采用硬质合金材料,如翻中心孔的凸模、翻边凹模。模具的不同部分采用不同的材料。

1)固定部分。一般选用45钢,经调质处理。垫片多采用T8A,硬度要求50~55HRC。

2)模架。底板采用铸铁或铸钢,这种材质低成本,常温下不变形。小的模具底板也有采用A3钢板。导柱、衬套采用20钢经渗碳处理,内里有韧性,表面耐磨,起到导向的作用。也有采用滚珠导套结构的。

3)模具辅助部分。导向、退料板、定位部分多采用45钢。

(2)模具的加工制造 模具的质量直接关系零件的质量,模具的设计已普遍采用二维和三维设计,设计的数据通过数字化方式传输到制造部门。考虑到模具的制造成本,模具的工作件、工作部分定心件,其制造采用数控车、数控铣或加工中心,一是减少制造过程中的制造误差,二是一次装夹,减少二次定位产生的形位误差。模具的设计、零件制造保持同心,平面保持与轴线的垂直。

(3)模具的安装 首先应了解模具结构和设备特点。模具压力中心与压力机的压力中心对正,小型模具上面带模柄,安装时起定心的作用。如果偏心导致设备偏载,会损伤设备。工作过程中,导柱若产生弯矩,则无法保证模具的精度,导致最终零件尺寸不稳定。

模具的闭合高度应介于设备最大和最小闭合高度之间,如果高于设备的闭合高度,容易将机械设备的连杆折弯;对于液压设备,操作空间减少。如果低于设备的闭合高度,对于机械压力机,容易产生设备滑块脱落,对于液压机容易使液压缸缸底脱落。当选用机械压力机,模具的闭合高度应比设备的最大闭合高度少20MM,比最小闭合高度大15MM。

模具安装时,安装槽应与设备的T槽位置对正,并用螺栓拧紧,杜绝采用压板连接,这是保证安全生产所要求的。先拧紧模具上的对角螺栓,然后再拧紧另外两个螺栓。

(4)设备的选型 为保证设备的使用寿命,设备的工艺力选取一般为设备吨位的60%~75%,这样不至于出现异常,使设备处于满负荷工作。在冲压生产中振动和冲击是避免不了的,为了减少振动,采取如下措施:工艺中考虑的斜刃冲裁、阶梯冲裁等都是降低振动的方法。对于落料、冲孔类零件宜选用机械压力机,而冲击对于液压机来讲易损坏液压缸的密封,造成设备漏油。拉深类零件多选用液压机,液压机工作速度可调,可以根据材料的特点进行工作速度的调整。目前有的企业采用伺服机械压力机,它具备了机械压力机和液压机的优点,这是行业发展的趋势。

(5)安全生产 冲压生产中,杜绝设备连车生产。设备的安全设施一般包括:紧急停止按钮、光电保护开关、安全拉手等。大型冲压设备前两项用的多一些,在一些工序,操作者手不进入工作区,要采用简易工具送件取件。

车轮生产所用设备包括机械压力机、液压机、专用设备(卷圆机、辊压成形机、除渣机、焊接设备等)、剪板机、摩擦压力机等。

1)机械压力机。它是通过机械传动传递动力系统产生的动力,依靠飞轮储存能量。机械压力机包括闭式和开式两种结构,一般吨位超过250T的机械压力机多数是闭式结构,这种压力机的床身采用闭式结构,刚性好,工作时精度好。该类压力机多数带有气垫,起压料和退料的作用。其工作台可以前移,方便模具安装,一些中型设备也可以安装移模臂。(www.daowen.com)

开式机械压力机吨位小,操作方便,节拍快,造价低。该类压力机不带拉深垫,工作台可以增加走废料的底孔,比较适宜于冲孔。该类压力机可以安装移模臂实现快速换模。

机械压力机的表示方法。以JA31-250B压力机为例。

J——机械压力机;

A——闭式单点;

250——设备的公称压力;

B——第二改进。

2)液压机。它是通过液压油来传递动力系统产生的动力,设备的主体之外有一个液压站产生和传递动力。

液压机的结构分三梁四柱和闭式两种。该类压力机带有液压拉深垫,目前三梁四柱结构用的多一些,这种压力机结构简单,造价低,维护方便。

液压机的表示方法:目前在标准中还没有详细的具体规定,只是设备的拼音字母含“Y”字,就代表了该设备属于液压设备,后面的数字代表设备的公称压力。

3)摩擦压力机。它是通过飞轮储存能量传递动力系统产生的动力。该设备最大的优点是冲击力大,床身多采用铸铁,冲击时自身吸收能量,不易产生变形。它随着设备行程的增加冲击力会增大,冲压生产中采用双盘摩擦压力机,多用于轮辐的校平工序、挡圈的精整工序。

4)剪板机。也称剪床,形如剪刀,用于剪切钢板下料。分液压式和机械式两种。液压式剪板机剪切力大,主要用于厚板料剪切,振动和噪声低。机械式用于薄板和中板的剪切,生产效率高,但是液压剪板机用的多一些。

剪板机设备的表示方法:以Q11-6.3×3200为例。

Q——剪床;

6.3——可剪切钢板的最大厚度;

3200——代表剪床最大开口宽度。

5)专用设备部分。它是针对车轮生产特殊的某工序,采购或制造的非标设备或专用设备,这类设备不具有互换性。例如:卷圆机轴的尺寸、辊压成形机轴距尺寸都是特殊尺寸,这类设备均为专用设备。

测量也是车轮生产的重要部分,它的作用是控制产品质量。量具分为通用量检具和专用量检具。从读取数据来讲,量具分为计数型和计量型。目前计量型用的多一些。

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