《汽车制造工艺技术》 教案 模块四 汽车典型覆盖件冲压工艺与模具设计.docx

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1、授课方案授课敕师课程名称汽车制造工艺技术1单元6授课时间年月日年月口年月日第周第周第周星期星期星期第节第节第节班班班授课章节任务一汽车冲压成形工序教学目标知识目标：掌握冲压定义和冲压工序分类及特点：了解冲压特点能力目标：能正确区别和辨别不同类型冲压工序索质目标：培养学生爱动脑、善于查资料的素质重点难点的点：冲压J1.序分类雄点：冲压工序分类及特点教学地点普通教室口一体化教室回多媒体教室团实训室口实脸室企业现场口其他教学方法及手段常规教学口启发式教学/现场教学案例教学口向册教学/项目教学J多媒体教学口演示教学口其他教学过程设计一、笫9二、导入三、WWW四、集向五、布置作业六、总结教学后记授课教案

2、用纸No内容备注任务一汽车冲压成形工序【复习】1 .汽车冲压材料的基本要求？2 .汽车冲压钢板分类及特点？【导入】观看一段视频，了解汽车复杂泡萩件是如何从块块常钢板冲成形状、尺寸、位置合格的前蛊件的？【讲授新课】一、冲压概述1 .冲压定义（D冲压：利用安装在压力机上的冲模对材料施加压力，使其产生分离或理性变形，从而扶得所需要零件的一种压力加工方法.冲压一般在室温下进行,所以又称为冷冲压，如图4-1所示.2 .冲压的特点冲压是一种裔生产效率、低材料消耗的加工方法.冲压工艺适用于较大批量零件制品的生产,便于实现机械化与自动化,有技高的生产效率，同时，冲压生产不仅能努力做到少废料和无废料生产，而且即

3、使在某些情况下有边角余科，也可以充分利用，操作工2方便,不需要操作拧有较高水平的技之.冲出出的零件一般不需要再进行机械加工,具有较高的尺寸精慢.冲压件有较好的耳.换性。冲压加工稳定性较好，同一批冲压件,可相互交换使用，不影响装配和产品性能。由于冲压件用板材作材料，它的去面粒吊较好，为后续表面处理工序（如电说、喷漆）提供了方便条件.冲压加工能花揖强度高、刚度大而垂尿轻的零件.用模具批fit生产的冲质件成本低廉.冲压能制造出其它金属加工方法难加工出的形状更杂的零件“二、汽车冲压分类冷冲JK概括起洪分两大类：分离工序和成形工序分离工序是使板料按一定的轮廓线分禹而获得一定形状、尺寸和切断面质量的冲压件

4、，成形工序是坯料在不破裂的条件下产生矍性变形而获得一定形状和1.分离工序2.成形工序三、冲压成形工序名称及代号工序名称英文简写工序名称英文简写拉延DR修边TR成型FO冲孔Pl翻边F1.翻孔BUR整形RST切断SEP落料B1.斜楔翻边/冲孔/修边CF1./CPI/CTR四、冲压工艺方法冲出工艺方法的种类很多.汽车冲压工艺中常用的名方法主要有开卷与校平、冲戴、弯曲、拉深、胀也等。1 .开卷和校平开送与校平版于汽车冲压工艺前板料顶处理工艺，通常与剪切和下料工序一道在生产线上完成.其工艺内容是将纲厂供应的卷筒板料进行开卷,整平后按照冲压工艺要求剪断成一定尺寸规格的料坯.开卷与校平工序处于冲工之流程的首

5、位,通过该工序可将冲出燃料达到预期要求的平整度和尺寸，且不对板料造成任何损伤.某企业生产的开卷校平生产规如图4-2所示.常见板料开卷和下料参数见表4-3.2 .冲裁冲我是利用冲裁模使板料产生分离的一种冲压工艺，主要包括落料、冲孔、切口、修边、剂切、切断等多种具体工序内容，在冲裁过程中，板料在模具的作用下被分成两部分,可以直接冲出成品零件也可以为其他工序制备毛坯.从板料上冲下所需外形的零件或毛坯的冲鼓工序称为落料，在工件或板料上冲出所需形状的孔的冲破工序则称为冲孔.3 .弯曲穹曲是利用设得或专用工具使金属板料、管料、棒料或型材在模具中穹成定他率、一定角度和形状的变形工艺，如图44所示，弯曲工艺在

6、冲压生产中占有很大的比例，应用于汽车纵梁、车制等零件的成形过程.弯曲成形既可以利用模具在压力机上进行,也可以在其他专用设备如折边机.弯管机、滚透机1：进行.这些弯曲方法尽管使用的坯料和采用的工具及设备各不相同.但它们弯曲时的变形规律是一样的.4 .拉深工艺拉深（又称拉延是利用拉深快将冲裁或裁剪后所得到的平板坯料制成开口空心件的一种冲压方法。拉伸是冲压生产中应用以广泛的工序之一，汽车车身覆之件的主要生产工艺就是拉深.拉伸过程如图411所示.【提问】I.冲压工序分类?5 .分离工序和成形工序的工序特征？【布置作业】阚述汽车冲压工艺中常用的工艺方法？【总结】授课方案授课敕师课程名称汽车制造工艺技术1

7、单元7授课时间年月日年月口年月日第周第周第周星期星期星期第节第节第节班班班授课章节任务二汽车冲压件的冲压工艺设计教学目标知识目标：了解汽车冲乐？8髭件表示方法:了解汽车冲压工艺设计过程能力Ii标：会进行汽车典型冲压件的冲压工2设计索质目标：培养学生爱动脑、善于查资料的素质重点难点束点：汽车冲压件工艺设计流程碓点：能正确制定汽车典型冲压件的冲压工艺设计教学地点普通教室口一体化教室回多媒体教室团实训室口实脸室企业现场口其他教学方法及手段常规教学口启发式教学/现场教学案例教学口向册教学/项目教学J多媒体教学口演示教学口其他教学过程设计一、笫9二、导入三、WWW四、集向五、布置作业六、总结教学后记教案

8、用纸No授课内容任务二汽车冲压件的冲压工艺设计【复习】1 .汽车冲压工序分类？2 .分类_E序和成形工序的工序特点？【导入】冲压车间工艺流程：原材料（板料和卷料入库一开卷线一大件清洗涂油、小件开卷剪切一A、B、C冲压生产税一安装模具园试苜件合格一投入批取生产一合格件防恢一入库.【讲授新课】一、汽车冲压件的冲压工艺设计（）汽车冲压覆盖件表示方法如图4-22所示，由于汽车覆盖件多为双杂的空间曲面，不能用几个视图或剂面就把凝盖件各点的位祝和尺寸衣达清楚,因此必须铺以主模型或拧直接利用CAD中的计算机几何造型技术,用解析数学式和坐标数抵信恩来发示汽车覆靛件的完整形状尺寸,进行模具设计和制造.IlIK件

9、图、主模M、各料工艺模勺（铸造模M、仿形模型）汽车量前件图：每隔100or20OmmIg出三个方向的坐标线,三个坐标的基准为:前后方向:以前轮为零,向后为正,向前为负；上下方向：对于轿车,以前轮中心为零,向上为正,向下为负；对于或货车,以纵梁上表面为零,向上为正,向下为负；左右方向:以汽车对称中心为厚.左右不分正负.（二）汽车冲压糙盖件的冲压工艺设计工艺设计即针时具体照部件的影状、结构特点安排成形工序步既，考虑相应的模具结构,选择材料规格,并考虑材料利用率及选择合适的设法，覆荒件冲压工艺设it的基本晚则与HlH他加工方法制造其他产品的工艺谀计基本原埋是相同的,即技术上可行、经济上合理.汽车冲压

10、覆盖件冲压工乞设计通常需要经历设计准备、方案论证与工艺设计、工艺验证等过程。1.设计准备（1原始资料准备。工艺设计前除需准备常规设计的有关手册（如冲模设计手册3、机械制造工艺手册3、技术标准等）外，还需要查阅的资料及实物有：覆盅件图、主模型或者实物.生产批玳和交货期.生产线有关设备型号、参数和附属装置情况.所收集、整理的类似没盖件的成影性能和生产情况，原材裙的性能、规格及纤维方向等。2 .照族件图和模型或实物的分析首先，应该了解该检盖件的作用、强度、衣面痂以要求及其与相关客件的袋配关系等.其次,应分析以下问跑：覆盖件的工艺性.覆盖件有无成形困难的局部形状（急剧变化、负地面等），在许可的情况卜,

11、尽量满足原设计要求，但当成形有困难或不能保证稳定批业生产时,应该与设计部n协商进行修改从材料的许用变形程度、设在、模具制造及操作等方面考虑）。照蔑件工艺质量要点，作为外覆盅件，要求外表面连续.并与相邻表面均匀过渡,如果外表而存在不连续状.表面而盘将恶化.经喷涂装饰后尤其明显.作为内覆盅件,一段对表面状况要求不高.但对尺寸精咬要求软而，在焊接面上不应有皱折、回弹等。局部细节（如孔、孔距、凸凹、凸缘、加演筋等）的精度。修边、压弯、成形的边缘圆角半径是否适当，压弯成形角部分是否多料。料理公差应在保证该榄盅件的精度范围内.有无关于飞边岛度及飞边方向的要求？是否需要考虑材料的纤维方向？板材利用率如何？可

12、否成对成形？通过以上分析研究，初步确定汉芾件图及其公差，但在后来的模具设计、模具蒯造和调试阶段仍有可能改变覆靛件的形状，3 .工艺设计研咒冲质成形性能及加工方法、加工性能.初步确定模具结构及影响强度、寿命的尺寸.根据用盖件的大小计算冲压力，决定各工序所使用的设备，经济分析，以降低成本、提高效率为目的。4 .冲压工艺的验证与确认形状比较简通的制件（圆或方形筒）可以通过计究粒深系数、M边系数等来判断成形的可能与否根孟件的某些局部也可借鉴这些资料.但由于覆羡件往往形状不规则.仅用简单.制件的资料判断是不确切的,也是不彰的，比较好的方法是参考积祟卜来的己生产过的类似零件数据来判断.这册数据中最行价（f

13、t的是根据画啖形向格试5得到的数别.若缺少相关参考资料,可以通过计算延伸率5米判断攫盖件能否成形（胀形还是拉深.或者是两者的飙合）。具体做法是在制件最深部位以间距50-100mm取若干断面，分别计算延伸率6（这时不考虑压边圈产凸缘部分材料流入的影响），参照E冲压设计手册中所列胀形许可值来判断可否用眼形方法成形.若延伸率6大于许可值.果用胀形方法可能使制件破裂.则应采用拉深方法.但若相邻断面的延伸率5平均佰超过30%或延伸率的最大值超过10%.时.即使采用拉深的方法,允许压边圈下凸缘部分材料流人凸、凹模问，制件局部仍可能峨裂。延伸率6的计算公式如下：式中：1,一一制件断面长度，总位为m：1成形前

14、坯料断面长度,推位为11三5 .冲压工之设计应遵循的基本原则外耀版件的同一表面应尽可能一次成形,如果分两次成形,在交接处会残存不连续的面，这样表面啖涂装饰后外观效果不良。内覆盖件同相邻零件的配合形状尤为Hi要，椁族件上的焊接面不允许存在皱折、回弹等成形侦求间题对不现则的形状只能考虑刖拉深成形制出焊接面，当采用弯曲J1.序制作焊接而时.应该选择没有变薄的冲压方向为弯曲方向.覆羡件在主成形工序之后一般为修边、翻边等工序.在进行主成形工序的坯料形状尺寸和成形工艺设计时,应充分考虑为后续工序提供良好的工艺条件，包括变形条件、模具结构、零件定位及送料和取件等。RliS件上的孔,般应在零件成形之后冲出，以防先冲制的孔在成形过程中发生变形.如果孔位于不变形或变形极小的部位时，也可在零件成形前冲出要尽量溺免制件在工序之间的回转和反转.对制件刚度差或往下道工序传送有困难的工序应放在最后,并设法使号道工序装料、卸件的作业时间均等。为了缩短制造周期，完成一个用位件的全套冲模的工序件在冲模中的位盥应尽最一致，最M使改变也应为90和180的改变.否则，就前要在冲模制造准备工作中为符合仿形铳床的加工要求而改变主模型的冲压方向,这需要增加很多时间和物质消耗.工序数F1.