1、汽汽 车车 车车 身身 制制 造造 工工 艺艺 大大 全全参赛选手：参赛选手：*第第9 9章章 汽车车身制造工艺汽车车身制造工艺 【主要内容主要内容】1 1. .汽车车身的结构分类和特点汽车车身的结构分类和特点2.2.汽车车身冲压件材料、性能及种类汽车车身冲压件材料、性能及种类3.3.汽车车身覆盖件冲压工艺及冲压模具汽车车身覆盖件冲压工艺及冲压模具4.4.汽车车身装焊工艺及装焊夹具与装焊生产线汽车车身装焊工艺及装焊夹具与装焊生产线5.5.汽车车身涂装工艺及常用涂装方法和设备汽车车身涂装工艺及常用涂装方法和设备 第第9 9章章 汽车车身制造工艺汽车车身制造工艺 【学习目标学习目标】 了解汽车车身
2、的结构分类和特点。了解汽车车身的结构分类和特点。 熟悉常用汽车车身冲压件所用的材料特点、性能熟悉常用汽车车身冲压件所用的材料特点、性能 和类型。和类型。 熟悉汽车车身覆盖件冲压工艺及冲压模具。熟悉汽车车身覆盖件冲压工艺及冲压模具。 熟悉汽车车身装焊工艺及装焊夹具与装焊生产线熟悉汽车车身装焊工艺及装焊夹具与装焊生产线 熟悉汽车车身涂装工艺及常用涂装方法和设备。熟悉汽车车身涂装工艺及常用涂装方法和设备。 9.1 9.1 汽车车身结构及材料汽车车身结构及材料9.1.1 9.1.1 汽车车身结构分类汽车车身结构分类汽车车身按结构可分为汽车车身按结构可分为三大类三大类： 轿车车身轿车车身 客车车身客车车
3、身 货车车身货车车身 一、轿车车身结构分类一、轿车车身结构分类 1 1轿车按车身承载方式分类轿车按车身承载方式分类可分为：可分为：承载式车身承载式车身和和非承载式车身非承载式车身。1)1)承载式车身承载式车身 又称又称整体式车身整体式车身, ,如后图所示。如后图所示。 特点：特点： 前、后轴之间没有起连接作用的车架，车身是前、后轴之间没有起连接作用的车架，车身是承担全部载荷的刚性壳体，直接承受从地面和动力承担全部载荷的刚性壳体，直接承受从地面和动力系统传来的力。系统传来的力。 这类车身有利于减轻自身质量，使车身结构合这类车身有利于减轻自身质量，使车身结构合理化、轻量化。理化、轻量化。现代轿车几
4、乎都采用承载式车身。现代轿车几乎都采用承载式车身。 典型承载式轿车车身典型承载式轿车车身2 2）非承载式车身）非承载式车身 也称为也称为有车架式车身有车架式车身，如后图所示。，如后图所示。 典型特点：典型特点： 车身下面有足够强度和刚度的独立车架，车身下面有足够强度和刚度的独立车架，车身通过弹性支撑紧固于车架上，施加于汽车车身通过弹性支撑紧固于车架上，施加于汽车上的力基本上都由车架来承受，车身壳体不承上的力基本上都由车架来承受，车身壳体不承载或承载很小。载或承载很小。非非承承载载式式车车身身及及车车架架 （1 1）非承载式车身的优点）非承载式车身的优点: :减振性好。减振性好。车架可较好地吸收
5、或缓和来自路面的冲车架可较好地吸收或缓和来自路面的冲 击，减轻振动，提高乘坐舒适性。击，减轻振动，提高乘坐舒适性。工艺简单。工艺简单。底盘和车身可分开装配后再总装在一起，底盘和车身可分开装配后再总装在一起， 可简化装配工艺，便于组织专业化生产线。可简化装配工艺，便于组织专业化生产线。易于改型。易于改型。车架为整车的装配基础，易于改变车型和车架为整车的装配基础，易于改变车型和 改装成其他车辆。改装成其他车辆。安全性好。安全性好。车架可对车身和乘员起到一定的保护作用。车架可对车身和乘员起到一定的保护作用。 （2 2）非承载式车身的主要缺点）非承载式车身的主要缺点: :质量大。质量大。承载面高。承载
6、面高。成本较高。成本较高。车架成型需大型、昂贵而复杂的制造设备。车架成型需大型、昂贵而复杂的制造设备。2 2轿车按车身外形分类轿车按车身外形分类1 1）按车身背部结构分类）按车身背部结构分类 折背式车身折背式车身 直背式车身直背式车身 短背式车身短背式车身 舱背式车身舱背式车身 2 2）按车身厢数结构分类）按车身厢数结构分类 可分为：可分为：三厢式轿车三厢式轿车和和两厢式轿车两厢式轿车两种。两种。 典型的典型的三厢式轿车三厢式轿车车身为封闭的刚性结构，有四个车身为封闭的刚性结构，有四个以上侧窗、两排以上座位和两个以上车门；因其发动机以上侧窗、两排以上座位和两个以上车门；因其发动机室、乘客室、行
7、李厢分隔成相互独立的三段布置而得名室、乘客室、行李厢分隔成相互独立的三段布置而得名 典型的典型的两厢式轿车两厢式轿车，因其后部形状按较大的内部空，因其后部形状按较大的内部空间设计，将乘客室与行李厢布置于同一段而得名。间设计，将乘客室与行李厢布置于同一段而得名。3 3）按用途及车门数分类）按用途及车门数分类 可分为：可分为：二门轿车二门轿车、四门轿车四门轿车；二门旅行车、四二门旅行车、四门旅行车；二门敞篷车；二门客货两用车（门旅行车；二门敞篷车；二门客货两用车（又称又称皮卡皮卡车）车）等。等。3 3轿车按车身壳体结构分类轿车按车身壳体结构分类 1 1）开式壳体车身）开式壳体车身 即指车壳不带顶盖
8、的敞篷式轿车，即指车壳不带顶盖的敞篷式轿车，如左图所示。如左图所示。 2 2）闭式壳体车身）闭式壳体车身 车壳由板件构成一个封闭系统，是轿车车身壳体最车壳由板件构成一个封闭系统，是轿车车身壳体最普遍的一种结构形式，呈现为由基本结构板件所构成的普遍的一种结构形式，呈现为由基本结构板件所构成的一个封闭的近似平行的六面体。一个封闭的近似平行的六面体。如右图所示。如右图所示。 开式车身结构开式车身结构 闭式车身结构闭式车身结构二、客车车身结构分类二、客车车身结构分类 1 1客车按车身用途分类客车按车身用途分类 可分为：可分为： 城市客车车身城市客车车身 长途客车车身长途客车车身 旅游客车车身旅游客车车
9、身 其差别主要体现在外观和车室布置上。由于其其差别主要体现在外观和车室布置上。由于其用途不同，车身结构也存在一些差异。用途不同，车身结构也存在一些差异。 2 2客车按车身承载形式分类客车按车身承载形式分类 可分为：可分为：承载式、半承载式、非承载式承载式、半承载式、非承载式等三种等三种客车车身。客车车身。 1 1）承载式车身）承载式车身 为减轻客车自重并使车身结构更加合理，有些为减轻客车自重并使车身结构更加合理，有些客车上采用无车架承载式结构。客车上采用无车架承载式结构。 根据客车车身上下承载程度不同，又可将承载根据客车车身上下承载程度不同，又可将承载式结构分为：式结构分为：整体承载式整体承载
10、式和和基础承载式基础承载式两种。两种。 （1 1）整体承载式车身）整体承载式车身 如图所示。如图所示。 特点：特点：车身上下部结构形成一个统一的整体，车身上下部结构形成一个统一的整体，整个车身均参与承载。整个车身均参与承载。a a）整体承载式）整体承载式车身示意图车身示意图大客车整体承载式车身大客车整体承载式车身b)b)整体承载式大客整体承载式大客车车身骨架结构车车身骨架结构 （2 2）基础承载式车身）基础承载式车身 如图所示。如图所示。 特点：特点：车身侧围腰线窗台梁以下到地板的侧壁骨架车身侧围腰线窗台梁以下到地板的侧壁骨架和底部结构，设计成车身主要承载件，而其顶盖和窗柱和底部结构，设计成车
11、身主要承载件，而其顶盖和窗柱均为非承载件。均为非承载件。大客车基础承载式结构大客车基础承载式结构b b）大客车基础承载式底架结构）大客车基础承载式底架结构a a）基础承载式车身示意图）基础承载式车身示意图 2 2）半承载式车身）半承载式车身 如图所示如图所示，该车身是一种过渡性结构，其下部保留，该车身是一种过渡性结构，其下部保留有强度和刚度均比车架低的底架，车身骨架的立柱下端有强度和刚度均比车架低的底架，车身骨架的立柱下端与底架纵梁两侧悬伸的横梁刚性相连，车身下部与底架与底架纵梁两侧悬伸的横梁刚性相连，车身下部与底架组成一整体。车身能承担一部分弯、扭载荷，故称半承组成一整体。车身能承担一部分弯
12、、扭载荷，故称半承载式。载式。其优点是可以减少整车质量。其优点是可以减少整车质量。 半承载式客车车身半承载式客车车身 3 3）薄壳式车身）薄壳式车身 如图所示，如图所示，又称应力壳体式车身结构，是飞机机身又称应力壳体式车身结构，是飞机机身薄壳结构的移植和运用。薄壳结构的移植和运用。 面包车薄壳式车身面包车薄壳式车身 无独立骨架，由无独立骨架，由板块式构件构成车身板块式构件构成车身整体并承担结构应力整体并承担结构应力。如。如顶盖、车底、侧顶盖、车底、侧板、前围、后围、车板、前围、后围、车身构件身构件等。等。 4 4）非承载式车身）非承载式车身 该车身直接在三类底盘车架上组装而成，车架纵梁两侧该车
13、身直接在三类底盘车架上组装而成，车架纵梁两侧的悬伸梁的悬伸梁( (俗称牛腿俗称牛腿) )用螺栓与纵梁相连，底横梁支撑在悬伸用螺栓与纵梁相连，底横梁支撑在悬伸梁上，车厢侧立柱与底横梁焊接；为弥补悬伸梁与车架纵梁梁上，车厢侧立柱与底横梁焊接；为弥补悬伸梁与车架纵梁上平面度的误差，缓和车身的冲击和振动，在底横梁及悬伸上平面度的误差，缓和车身的冲击和振动，在底横梁及悬伸梁之间安装有橡胶缓冲垫，梁之间安装有橡胶缓冲垫，如图所示。如图所示。 载荷主要由车架承担，车身几乎不承载。目前国产客车载荷主要由车架承担，车身几乎不承载。目前国产客车大多采用此结构，大多采用此结构，如后图所示如后图所示。悬伸梁与底横梁、
14、车架的连接悬伸梁与底横梁、车架的连接 非承载式客车车身骨架结构非承载式客车车身骨架结构三、货车车身结构分类三、货车车身结构分类 与轿车和客车相比，货车车身与轿车和客车相比，货车车身( (驾驶室、货厢驾驶室、货厢) )的结的结构形式要简单得多，可按以下方法分类。构形式要简单得多，可按以下方法分类。 1 1按驾驶室与发动机相对位置分类按驾驶室与发动机相对位置分类货车上的发动机一般都是前置的，发动机中置和后置常货车上的发动机一般都是前置的，发动机中置和后置常用于变形车。以发动机前置而言，按其与驾驶室的相对用于变形车。以发动机前置而言，按其与驾驶室的相对位置可分为：位置可分为：长头式、短头式、平头式长
15、头式、短头式、平头式等形式。等形式。a a）长头式）长头式 b b）短头式）短头式 c c）平头式）平头式 发动机罩发动机罩驾驶室驾驶室发动机发动机 货车车身结构类型货车车身结构类型 2 2按驾驶室与货厢的连接关系分类按驾驶室与货厢的连接关系分类 货车车身几乎都属非承载式的。按驾驶室与货厢的货车车身几乎都属非承载式的。按驾驶室与货厢的连接关系分为：连接关系分为：分体式、连体式分体式、连体式两种形式。两种形式。 1 1）分体式）分体式 绝大多数货车车身属此形式，驾驶室、货厢与车架绝大多数货车车身属此形式，驾驶室、货厢与车架各成一体。驾驶室常以三点支承在车架上，其中两点多各成一体。驾驶室常以三点支
16、承在车架上，其中两点多采用弹簧或橡胶衬垫的浮式连接。货厢大多为前栏板固采用弹簧或橡胶衬垫的浮式连接。货厢大多为前栏板固定、侧栏板和后栏板可翻转的栏板式货台，栏板通常为定、侧栏板和后栏板可翻转的栏板式货台，栏板通常为钢板冲压件焊接组合而成。钢板冲压件焊接组合而成。 2 2）连体式）连体式 驾驶室与货厢连为一体，多数微型和轻型货车车身驾驶室与货厢连为一体，多数微型和轻型货车车身属此结构形式。属此结构形式。 主要包括：主要包括：车身壳体、车门、车窗、车前钣制件、车身壳体、车门、车窗、车前钣制件、车身内外装饰件和车身附件、座椅以及通风、暖气、冷车身内外装饰件和车身附件、座椅以及通风、暖气、冷气、空气调
17、节装置气、空气调节装置等。等。货车货车和和专用汽车专用汽车上还包括上还包括车箱车箱和和其它装备其它装备。 车身壳体车身壳体是一切车身部件的安装基础，通常指纵、是一切车身部件的安装基础，通常指纵、横梁和支柱等主要承力元件及与之连接的钣件共同组成横梁和支柱等主要承力元件及与之连接的钣件共同组成刚性的空间结构。客车车身多数有明显的骨架，轿车车刚性的空间结构。客车车身多数有明显的骨架，轿车车身和货车驾驶室则无明显骨架。车身壳体还包括在其上身和货车驾驶室则无明显骨架。车身壳体还包括在其上敷设的隔音、隔热、防振、防腐、密封等材料及涂层。敷设的隔音、隔热、防振、防腐、密封等材料及涂层。 车门车门通过铰链安装
18、在车身壳体上，其结构较复杂。通过铰链安装在车身壳体上，其结构较复杂。 钣制件钣制件形成了容纳发动机、车轮等部件的空间。形成了容纳发动机、车轮等部件的空间。9.1.2 9.1.2 汽车车身基本构造汽车车身基本构造目前应用的材料主要有：目前应用的材料主要有：高强度钢板；高强度钢板；铝合金；铝合金；镁合金和钛合金；镁合金和钛合金；泡沫合金板；泡沫合金板；蜂窝夹芯复合板；蜂窝夹芯复合板；工程塑料；工程塑料；高强度纤维复合材料高强度纤维复合材料等。等。9.1.3 9.1.3 汽车车身材料汽车车身材料 一、高强度钢板一、高强度钢板过去的高强度钢板强度高而延伸率低，故只适用过去的高强度钢板强度高而延伸率低，
19、故只适用 于形状简单、延伸深度不大的零件。于形状简单、延伸深度不大的零件。现在的高强度钢板是在低碳钢内加入适当微量元现在的高强度钢板是在低碳钢内加入适当微量元 素轧制而成；其抗拉强度高，是普低钢的素轧制而成；其抗拉强度高，是普低钢的2 23 3倍倍 深拉延性能极好，可轧制成很薄的钢板。深拉延性能极好，可轧制成很薄的钢板。是车身是车身 轻量化的重要材料。轻量化的重要材料。 主要有：主要有：含磷冷轧钢板、烘烤硬化冷轧钢板含磷冷轧钢板、烘烤硬化冷轧钢板 （BHBH钢）、双相冷轧钢板（钢）、双相冷轧钢板（DPDP钢）、超低碳高强钢）、超低碳高强 度超深冲冷轧钢板（度超深冲冷轧钢板（IFIF钢）、镀锌钢
20、板、轻量化钢）、镀锌钢板、轻量化 迭层钢板迭层钢板等。等。 二、铝合金二、铝合金 优点：优点：与钢板相比，铝合金具有密度小、比强与钢板相比，铝合金具有密度小、比强度高、耐腐蚀、热稳定性好、易成形、可再生、技度高、耐腐蚀、热稳定性好、易成形、可再生、技术成熟等。术成熟等。 德国德国大众大众公司的新型公司的新型奥迪奥迪A2A2型轿车，采用了全型轿车，采用了全铝车身骨架和外板结构，比传统钢材料车身减轻了铝车身骨架和外板结构，比传统钢材料车身减轻了4343，使平均，使平均油耗油耗降至每百公里降至每百公里3 3升的水平。这种升的水平。这种结构不仅使车身的扭转刚度提高了结构不仅使车身的扭转刚度提高了60%
21、60%，还比同类，还比同类车型的钢制车身车重减少车型的钢制车身车重减少50%50%。深受环保人士的欢。深受环保人士的欢迎。迎。 三、镁合金和钛合金三、镁合金和钛合金 镁的密度很小，仅为镁的密度很小，仅为1.8g/cm1.8g/cm3 3。但其比强度、。但其比强度、比刚度高，阻尼性、导热性好，电磁屏蔽能力强，比刚度高，阻尼性、导热性好，电磁屏蔽能力强，尺寸稳定性好，因此在航空工业和汽车工业中得到尺寸稳定性好，因此在航空工业和汽车工业中得到了广泛的应用。了广泛的应用。 四、蜂窝夹芯复合板四、蜂窝夹芯复合板 它由两层薄面板中间夹一层厚而极轻的蜂窝板组它由两层薄面板中间夹一层厚而极轻的蜂窝板组成。成。
22、 根据夹芯根据夹芯蜂窝材料蜂窝材料不同，可分为：不同，可分为：纸蜂窝、玻璃纸蜂窝、玻璃布蜂窝、玻璃纤维增强树脂蜂窝、铝蜂窝布蜂窝、玻璃纤维增强树脂蜂窝、铝蜂窝等；等；面板面板可以采用可以采用玻璃钢、塑料、铝板玻璃钢、塑料、铝板和和钢板钢板等材料。等材料。 五、泡沫合金板五、泡沫合金板 泡沫合金板由粉末合金制成。泡沫合金板由粉末合金制成。 特点：特点：是密度小，仅为是密度小，仅为0.40.40.7g0.7gcmcm3 3，弹，弹性好，当受力压缩变形后，可凭自身的弹性恢复性好，当受力压缩变形后，可凭自身的弹性恢复原来的形状。原来的形状。 种类：种类：主要有主要有泡沫铝合金、泡沫锌合金、泡泡沫铝合金
23、、泡沫锌合金、泡沫锡合金、泡沫钢板材沫锡合金、泡沫钢板材等。等。 由于泡沫合金板的特殊性能，特别是出众的由于泡沫合金板的特殊性能，特别是出众的低密度、良好的隔热吸振性能，深受汽车制造商低密度、良好的隔热吸振性能，深受汽车制造商的青睐。的青睐。 目前，用泡沫铝合金制成的零部件有发动机目前，用泡沫铝合金制成的零部件有发动机罩、行李箱盖等。罩、行李箱盖等。 六、工程塑料六、工程塑料 特点：特点：与通用塑料相比，工程塑料具有优良的与通用塑料相比，工程塑料具有优良的机机械性能、电性能、耐化学性、耐热性、耐磨性、尺械性能、电性能、耐化学性、耐热性、耐磨性、尺寸稳定性寸稳定性等；且比金属材料轻、成型时能耗少
24、；可等；且比金属材料轻、成型时能耗少；可实现汽车轻量化、节能和回收利用。实现汽车轻量化、节能和回收利用。 七、高强度纤维复合材料七、高强度纤维复合材料 它是一种多相材料，由有机高分子、无机非金它是一种多相材料，由有机高分子、无机非金属和金属等原材料复合而成。属和金属等原材料复合而成。 目前玻璃纤维增强树脂复合材料和碳纤维增强目前玻璃纤维增强树脂复合材料和碳纤维增强树脂复合材料在汽车上已获得成功应用。树脂复合材料在汽车上已获得成功应用。 9.2 9.2 汽车车身覆盖件冲压工艺汽车车身覆盖件冲压工艺9.2.1 9.2.1 汽车车身覆盖件的结构特点和技术条件汽车车身覆盖件的结构特点和技术条件 一、车
25、身覆盖件的结构特点一、车身覆盖件的结构特点 车身覆盖件结构形状及尺寸，有以下特点：车身覆盖件结构形状及尺寸，有以下特点： 1 1材料薄，相对厚度小材料薄，相对厚度小 板料厚度一般为板料厚度一般为0.30.31.0mm1.0mm，相对厚度，相对厚度t/Lt/L（板厚（板厚与坯料最大长度之比）与坯料最大长度之比）最小值可达最小值可达0.00030.0003。 2 2轮廓尺寸大轮廓尺寸大 如驾驶室顶盖的坯料尺寸可达如驾驶室顶盖的坯料尺寸可达2800mm2800mm2500mm2500mm。 3 3形状复杂形状复杂 大多数为三维甚至多维空间曲面，且形状和轮廓大多数为三维甚至多维空间曲面，且形状和轮廓不
26、规则，难以用简单的几何方程来描述。不规则，难以用简单的几何方程来描述。4 4轮廓内部常带有局部形状轮廓内部常带有局部形状如图所示，如图所示，有的覆盖件往往带有窗口、局部凸起或有的覆盖件往往带有窗口、局部凸起或凹陷等形状。它们的成形往往会对整个冲压件的成形凹陷等形状。它们的成形往往会对整个冲压件的成形带来较大影响。带来较大影响。a a） b b） c c）d d） e e） f f） 汽车覆盖件内部局部形状示例汽车覆盖件内部局部形状示例 二、车身覆盖件的质量要求二、车身覆盖件的质量要求 1 1具有良好的表面质量具有良好的表面质量 尤其是外覆盖件的可见表面，一般有严格的外观装尤其是外覆盖件的可见表
27、面，一般有严格的外观装饰性要求，不允许有饰性要求，不允许有波纹、皱纹、凹痕、擦伤、边缘拉波纹、皱纹、凹痕、擦伤、边缘拉痕痕等有损表面完美的缺陷；覆盖件上的装饰棱线、装饰等有损表面完美的缺陷；覆盖件上的装饰棱线、装饰肋条，要求肋条，要求清晰、平整、光滑、左右对称清晰、平整、光滑、左右对称及及过渡均匀过渡均匀， 两个覆盖件的衔接处应吻合，不允许参差不齐。两个覆盖件的衔接处应吻合，不允许参差不齐。 2 2具有较高的尺寸精度和形状精度具有较高的尺寸精度和形状精度 覆盖件必须具有较高的覆盖件必须具有较高的轮廓尺寸、孔位尺寸、局部轮廓尺寸、孔位尺寸、局部形状尺寸形状尺寸等精度，以保证焊装或组装时的准确性和
28、互换等精度，以保证焊装或组装时的准确性和互换性，便于实现车身冲压与焊接的自动化，保证车身外观性，便于实现车身冲压与焊接的自动化，保证车身外观形状的一致性和美观性。形状的一致性和美观性。 3 3具有良好的工艺性具有良好的工艺性 主要指主要指冲压性能、焊接装配性能、操作安全性冲压性能、焊接装配性能、操作安全性能、材料利用率能、材料利用率及其要求及其要求等几方面。覆盖件的冲压等几方面。覆盖件的冲压性能关键在于拉深工艺性的好坏。性能关键在于拉深工艺性的好坏。 4 4具有足够的刚性具有足够的刚性 覆盖件刚性不够，汽车行驶时会产生振动和噪覆盖件刚性不够，汽车行驶时会产生振动和噪声，使覆盖件发生早期损坏，缩
29、短车身使用寿命。声，使覆盖件发生早期损坏，缩短车身使用寿命。 故必须通过充分的塑性变形和合理的结构予以故必须通过充分的塑性变形和合理的结构予以保证。保证。9.2.2 9.2.2 车身覆盖件的冲压成型特点车身覆盖件的冲压成型特点 一、覆盖件的变形特点一、覆盖件的变形特点 覆盖件一般都具有复杂且不规则的空间曲面覆盖件一般都具有复杂且不规则的空间曲面，使得冲压成形困难，且容易产生，使得冲压成形困难，且容易产生回弹、起皱回弹、起皱、拉裂、表面缺陷、拉裂、表面缺陷和和平直度低平直度低等质量问题。等质量问题。 成形时的变形不单纯是拉深，而是成形时的变形不单纯是拉深，而是拉深和局拉深和局部胀形、拉深和弯曲、
30、拉深和翻边部胀形、拉深和弯曲、拉深和翻边或或拉深与冲拉深与冲孔孔等工序交错混合。等工序交错混合。 二、覆盖件成形工艺分类二、覆盖件成形工艺分类 根据覆盖件拉深复杂程度及其外形特点（主要根据覆盖件拉深复杂程度及其外形特点（主要指覆盖件本身是否对称），可将各种覆盖件归纳为指覆盖件本身是否对称），可将各种覆盖件归纳为以下类别以下类别: : 1 1对称于一个平面的覆盖件对称于一个平面的覆盖件 如水箱罩、前围板、发动机罩、行李箱罩等。如水箱罩、前围板、发动机罩、行李箱罩等。 2 2不对称的覆盖件不对称的覆盖件 如车门外板、车门内板、前后翼子板等。如车门外板、车门内板、前后翼子板等。 3 3可以成双冲压的
31、覆盖件可以成双冲压的覆盖件如左、右前围侧板和左、右顶盖边粱等。如左、右前围侧板和左、右顶盖边粱等。 4 4本身有凸缘面的覆盖件本身有凸缘面的覆盖件 如车门外板。如车门外板。 5 5压弯成形的覆盖件压弯成形的覆盖件 三、覆盖件的成形工艺特点三、覆盖件的成形工艺特点 1 1成形工序多成形工序多 冲压工序一般为冲压工序一般为4 46 6道甚至近道甚至近1010道工序。道工序。 2 2常采用一次拉深成形常采用一次拉深成形 3 3拉深工序过渡毛坯设计要为后续工序的定位创拉深工序过渡毛坯设计要为后续工序的定位创造条件造条件 如图所示如图所示为考虑修为考虑修边时的定位结构。边时的定位结构。拉深工序为修边工序
32、考虑的定位结构拉深工序为修边工序考虑的定位结构 4 4覆盖件上与冲压方向相反的成形，主要靠局部覆盖件上与冲压方向相反的成形，主要靠局部拉深拉深 常采用大圆角和使侧壁成一定斜度的成形方法，常采用大圆角和使侧壁成一定斜度的成形方法，反成形的深度不应超过正成形的深度。如图所示，中反成形的深度不应超过正成形的深度。如图所示，中间反成形部分采用间反成形部分采用3030斜度的侧壁，深度斜度的侧壁，深度 20mm20mm。 最深最深 覆盖件的反成形覆盖件的反成形 5 5覆盖件上的装饰棱线、装饰肋条、装饰凹覆盖件上的装饰棱线、装饰肋条、装饰凹坑、加强筋、躲避包等部分结构，主要靠局部拉深坑、加强筋、躲避包等部分
33、结构，主要靠局部拉深成形。成形。 为了防止开裂，应采取加大圆角，使侧壁成一为了防止开裂，应采取加大圆角，使侧壁成一定斜度、减小深度等措施。定斜度、减小深度等措施。 6 6两覆盖件间的装饰棱线、装饰肋条、凹坑两覆盖件间的装饰棱线、装饰肋条、凹坑等衔接与配合要尽量吻合一致、光滑过渡、间隙要等衔接与配合要尽量吻合一致、光滑过渡、间隙要小、不影响外观。小、不影响外观。 7 7覆盖件凸缘的圆角半径一般取覆盖件凸缘的圆角半径一般取8 81Omm1Omm，当，当小于小于5mm5mm时应增加整形工序。时应增加整形工序。 8 8形状对称，零件尺寸又不太大的覆盖件形状对称，零件尺寸又不太大的覆盖件, ,可可采用采
34、用“成双拉深法成双拉深法”。 通过增加工艺补充而设计成一个拉深件，冲压成通过增加工艺补充而设计成一个拉深件，冲压成形后再切开成两件，形后再切开成两件，如图所示。如图所示。 9 9覆盖件材料要求有较好的塑性变形性能。覆盖件材料要求有较好的塑性变形性能。 多为多为O8O8或或09Al09Al等钢板。等钢板。 10 10特别浅的拉深件，要注意回弹的控制。特别浅的拉深件，要注意回弹的控制。成双拉深的工艺补充成双拉深的工艺补充9.2.3 9.2.3 车身覆盖件冲压基本工序及其安排车身覆盖件冲压基本工序及其安排 一、覆盖件冲压工艺的基本工序一、覆盖件冲压工艺的基本工序 主要有：主要有：落料、拉深、整形、修
35、边、翻边、冲落料、拉深、整形、修边、翻边、冲孔孔等。等。 覆盖件形状复杂，轮廓尺寸大，不可能在一两覆盖件形状复杂，轮廓尺寸大，不可能在一两道冲压工序中制成，需多道工序才能完成。道冲压工序中制成，需多道工序才能完成。 根据实际生产需要及可能性，可将根据实际生产需要及可能性，可将落料拉深、落料拉深、修边冲孔、修边翻边、翻边冲孔修边冲孔、修边翻边、翻边冲孔等一些工序合并进等一些工序合并进行。行。二、覆盖件冲压基本工序内容安排二、覆盖件冲压基本工序内容安排 1 1拉深工序拉深工序 是汽车覆盖件冲压成型的关键工序。是汽车覆盖件冲压成型的关键工序。覆盖件覆盖件的形状大部分主要是在拉深工序中形成的。的形状大
36、部分主要是在拉深工序中形成的。 在生产技术准备中，应优先考虑拉深工艺设在生产技术准备中，应优先考虑拉深工艺设计和拉深模具的设计、制造与调试。计和拉深模具的设计、制造与调试。 拉深毛坯件一般需经过整形和修边后方能成拉深毛坯件一般需经过整形和修边后方能成为拉深零件。为拉深零件。 2 2落料工序落料工序 主要获得拉深工序所需要的坯料形状和尺寸。主要获得拉深工序所需要的坯料形状和尺寸。 由于覆盖件冲压成型很复杂，不可能计算出其由于覆盖件冲压成型很复杂，不可能计算出其准确的落料尺寸，故应在拉深工艺试冲成功后，才准确的落料尺寸，故应在拉深工艺试冲成功后，才能确定坯料的形状和尺寸。能确定坯料的形状和尺寸。
37、在生产技术准备时，落料工序及落料模的设计在生产技术准备时，落料工序及落料模的设计应安排在拉深、翻边调试成功后再进行。应安排在拉深、翻边调试成功后再进行。 3 3整形工序整形工序 主要将拉深工序中尚未完全成型的覆盖件形状主要将拉深工序中尚未完全成型的覆盖件形状成型出来。成型出来。其变形性质一般是胀形变形，经常复合其变形性质一般是胀形变形，经常复合在修边或翻边工序中完成。在修边或翻边工序中完成。 4 4修边工序修边工序 主要是切除拉深件上的工艺补充部分。主要是切除拉深件上的工艺补充部分。工艺补工艺补充部分仅为拉深工序需要，拉深完成后要将其切除。充部分仅为拉深工序需要，拉深完成后要将其切除。 5 5
38、翻边工序翻边工序 主要是将覆盖件的边缘进行翻边成型主要是将覆盖件的边缘进行翻边成型。安排在。安排在修边工序之后进行。修边工序之后进行。 6 6冲孔工序冲孔工序 用以加工覆盖件上的各种孔洞。用以加工覆盖件上的各种孔洞。一般安排在拉一般安排在拉深工序之后或翻边工序之后进行。深工序之后或翻边工序之后进行。 若先冲孔，会造成在拉深或翻边时孔的位置、若先冲孔，会造成在拉深或翻边时孔的位置、尺寸、形状发生变化，影响以后的安装与连接。尺寸、形状发生变化，影响以后的安装与连接。 三、车身典型覆盖件冲压工艺实例三、车身典型覆盖件冲压工艺实例 轿车车身外覆盖件主要由轿车车身外覆盖件主要由门门（左（左右前、后门右前
39、、后门）、）、盖盖（发动机罩盖、顶盖、行李舱盖、两翼（发动机罩盖、顶盖、行李舱盖、两翼（左左右前、后翼子板）、及右前、后翼子板）、及两侧两侧（左（左右侧围外右侧围外板）等组成。板）等组成。 这些覆盖件形状结构各有特点，其冲压成形工这些覆盖件形状结构各有特点，其冲压成形工艺也各有不同。艺也各有不同。 举例说明于后。举例说明于后。发动机罩内板冲压加工工艺过程发动机罩内板冲压加工工艺过程整形 a a）拉深）拉深 c c）冲孔）冲孔 b b）切边）切边 d d）弯曲整形）弯曲整形 1 1发动机罩内板冲压成形工艺发动机罩内板冲压成形工艺 其工艺过程为：其工艺过程为：下料（冲裁）下料（冲裁）拉深拉深切边切
40、边冲孔冲孔弯曲整形。弯曲整形。如图所示。如图所示。 2 2轿车顶盖冲压成形工艺轿车顶盖冲压成形工艺 其工艺过程为：其工艺过程为：下料（冲裁）下料（冲裁）拉深及两侧切边拉深及两侧切边修边冲孔修边冲孔整形翻边整形翻边翻边冲孔整形。翻边冲孔整形。如图所示。如图所示。a)a)拉深及两侧切边拉深及两侧切边（2000t2000t双动压力机）双动压力机）b b）修边冲孔）修边冲孔（1000t1000t单动压力机）单动压力机）c c）整形翻边）整形翻边（1000t1000t单动压力机）单动压力机）d d）翻边冲孔整形）翻边冲孔整形（1000t1000t单动压力机）单动压力机）轿车顶盖冲压工艺过程轿车顶盖冲压工
41、艺过程 3 3轿车左轿车左/ /右侧围外板冲压成形工艺右侧围外板冲压成形工艺 其工艺过程为：其工艺过程为：下料并落料（下料并落料（1340mm1340mm3175mm3175mm）拉深拉深修边冲孔修边冲孔翻边整形冲孔翻边整形冲孔翻边整形冲孔翻边整形冲孔修边修边冲孔冲孔修边冲孔整形。修边冲孔整形。如图所示。如图所示。a)a)下料及落料下料及落料 b)b)拉深拉深 c) c) 修边冲孔修边冲孔 d) d) 翻边整形冲孔翻边整形冲孔e) e) 翻边整形冲孔翻边整形冲孔 f) f) 修边冲孔修边冲孔g) g) 修边冲孔整形修边冲孔整形某轿车右侧围外板冲压工艺过程某轿车右侧围外板冲压工艺过程9.2.4
42、9.2.4 车身覆盖件冲压模具车身覆盖件冲压模具 汽车覆盖件冲压模具有三种：汽车覆盖件冲压模具有三种：拉深模、修边模拉深模、修边模和和翻边模翻边模。其中。其中拉深模拉深模是直接影响汽车覆盖件成形质量是直接影响汽车覆盖件成形质量和生产效率的关键。和生产效率的关键。冲压模具的设计、制造和调整，冲压模具的设计、制造和调整，是汽车覆盖件冲压生产中最重要环节之一。是汽车覆盖件冲压生产中最重要环节之一。 一、汽车覆盖件冲压模具的特点一、汽车覆盖件冲压模具的特点与一般薄板冲压模具相比。有以下特点：与一般薄板冲压模具相比。有以下特点：1 1模具形状和结构更复杂模具形状和结构更复杂2 2模具的制造难度更大，要求
43、更高模具的制造难度更大，要求更高3 3需要数套模具需要数套模具, ,而且各模具间的依赖关系大而且各模具间的依赖关系大4 4模具调试更加重要和复杂模具调试更加重要和复杂 二、车身覆盖件冲压模具结构二、车身覆盖件冲压模具结构 覆盖件拉深模结构与拉深使用的机床有密切关覆盖件拉深模结构与拉深使用的机床有密切关系。目前生产以系。目前生产以单动拉深模单动拉深模和和双动拉深模双动拉深模为主。为主。 因因双动拉深双动拉深模压紧力大、拉深深度深、卸料板模压紧力大、拉深深度深、卸料板为刚性为刚性等优点而等优点而应用更多应用更多。 单动倒装拉深模结构单动倒装拉深模结构凹模凹模压料圈压料圈 调整块调整块 气顶柱气顶柱
44、 导板导板 凸模凸模单动单动倒装拉深模倒装拉深模 一般的浅拉深或形一般的浅拉深或形状对称的拉深件，都在状对称的拉深件，都在单动压力机上采用单动单动压力机上采用单动拉深，凸模安装在下工拉深，凸模安装在下工作台面上，故称之为作台面上，故称之为倒倒装拉深模。装拉深模。如图所示。如图所示。1 1单动拉深与双动拉深单动拉深与双动拉深 双动正装拉深模结构双动正装拉深模结构 压料圈压料圈凹模凹模凸模凸模固定座固定座双动正装拉深模双动正装拉深模 一般的浅拉深一般的浅拉深或形状对称的拉深或形状对称的拉深件，都在单动压力件，都在单动压力机上采用单动拉深机上采用单动拉深，凸模安装在下工，凸模安装在下工作台面上，称之
45、为作台面上，称之为倒装拉深倒装拉深。 如图所示。如图所示。 带有凹模芯的通口式凹模结构带有凹模芯的通口式凹模结构 2 2车身覆盖件拉深模典型结构车身覆盖件拉深模典型结构 拉深模主要由拉深模主要由凸模、凹模、压料圈凸模、凹模、压料圈组成。凹模有组成。凹模有2 2种结构：种结构：闭口式凹模闭口式凹模和和通口式凹模通口式凹模，绝大多数采用闭口，绝大多数采用闭口式凹模。式凹模。如图示。如图示。车身顶盖的闭口式拉深凹模结构车身顶盖的闭口式拉深凹模结构 3 3车身覆盖件修边模典型结构车身覆盖件修边模典型结构 覆盖件的修边通常在拉深成形后进行。覆盖件的修边通常在拉深成形后进行。 覆盖件修边模是用于将拉深、成
46、形、弯曲后的工件覆盖件修边模是用于将拉深、成形、弯曲后的工件边缘及中间部分实现分离的冲裁模，与普通落料模、冲边缘及中间部分实现分离的冲裁模，与普通落料模、冲孔模有很大的不同。孔模有很大的不同。 修边的特点：修边的特点：覆盖件的修边线多为较长的不规则轮廓；覆盖件的修边线多为较长的不规则轮廓；工件经拉深变形后形状复杂，冲切部位可能是任意的工件经拉深变形后形状复杂，冲切部位可能是任意的 空间曲面；空间曲面； 冲压件往往有不同程度的弹性变形，冲裁分离过程通冲压件往往有不同程度的弹性变形，冲裁分离过程通 常存在较大的侧向力等。常存在较大的侧向力等。 故对修边模的设计制造要求很高。故对修边模的设计制造要求
47、很高。水平斜楔修边模结构水平斜楔修边模结构 修边模类型：修边模类型：可分为：可分为：垂直修边模、带斜楔机垂直修边模、带斜楔机构的修边模、组合修边模构的修边模、组合修边模等。等。 斜楔修边斜楔修边 模结构模结构 如图所示如图所示车身覆盖件垂直修边模典型结构车身覆盖件垂直修边模典型结构 车身覆盖件垂直修边模典型结构车身覆盖件垂直修边模典型结构，如图所示。如图所示。 4 4车身覆盖件翻边模车身覆盖件翻边模 翻边是冲压成形的最后工序；翻边质量的好坏将直翻边是冲压成形的最后工序；翻边质量的好坏将直接影响汽车整车的装配精度和质量；翻边工序除满足覆接影响汽车整车的装配精度和质量；翻边工序除满足覆盖件装配尺寸
48、要求外，还要改善修边造成的变形。盖件装配尺寸要求外，还要改善修边造成的变形。 1 1）覆盖件翻边模的分类）覆盖件翻边模的分类垂直翻边模垂直翻边模 翻边凹模刃口沿上下方向垂直运动。翻边凹模刃口沿上下方向垂直运动。斜楔翻边模斜楔翻边模 翻边凹模刃口沿水平或倾斜方向运动，翻边凹模刃口沿水平或倾斜方向运动， 需要斜楔机构将压力机滑块的垂直方向运动转变为凹需要斜楔机构将压力机滑块的垂直方向运动转变为凹 模刃口沿翻边方向运动。模刃口沿翻边方向运动。垂直斜楔翻边模垂直斜楔翻边模 凹模刃口既有上下垂直方向运动，凹模刃口既有上下垂直方向运动， 又有水平或倾斜方向运动。又有水平或倾斜方向运动。 2 2）覆盖件翻边
49、模典型结构）覆盖件翻边模典型结构 覆盖件翻边通常包括：覆盖件翻边通常包括： 轮廓外形翻边；轮廓外形翻边； 窗口封闭内形翻边窗口封闭内形翻边。 翻边特点：翻边特点： 由于翻边边缘呈不规则立体结构，仅靠一个方由于翻边边缘呈不规则立体结构，仅靠一个方向的运动来完成是不可能的，故翻边模一般由几组向的运动来完成是不可能的，故翻边模一般由几组沿不同方向运动的凹模组合共同完成。沿不同方向运动的凹模组合共同完成。 各组凹模的局部结构型式，也如修边模一样采各组凹模的局部结构型式，也如修边模一样采用镶块式结构。用镶块式结构。 发动机罩轮廓外形翻边凹模镶块结构发动机罩轮廓外形翻边凹模镶块结构 轮廓外形翻边凹模镶块结
50、构及翻边过程轮廓外形翻边凹模镶块结构及翻边过程 如图所示，如图所示，左边倾斜方向运动的凹模镶块必须先左边倾斜方向运动的凹模镶块必须先翻边，接着向下方向运动的凹模镶块再进行翻边，避翻边，接着向下方向运动的凹模镶块再进行翻边，避免了两者发生干涉，且在交接处经两次翻边成形，拐免了两者发生干涉，且在交接处经两次翻边成形，拐角处压缩变形造成的积瘤被消除，可获较好翻边质量。角处压缩变形造成的积瘤被消除，可获较好翻边质量。 轮廓外形翻边凸模扩张结构及轮廓外形翻边凸模扩张结构及翻边过程翻边过程 如图所示，如图所示，工件翻边特别是水平或倾斜翻边后，因翻边工件翻边特别是水平或倾斜翻边后，因翻边凸缘的妨碍，工件可能
