汽车车身制造工艺学

一、车身分类

按承载形式分为承载式车身与非承载式车身

二、车身三大制造工艺：冲压、装焊、涂装

三、冲压工序中最常用的、典型的四个基本工序：冲裁（包括冲孔、落料、修

边、剖切等）、弯曲、拉深、局部成形（包括翻边、胀形、校平和整形工序等）。

五、板料对冲压成形工艺(各种冲压加工方法)的适应能力称为板料的冲压成形性能。

六、成形极限图（FLD）是用来表示金属薄板在变形过程中，在板平面内的两个主应变的联合作用下，某一区域发生减薄时可以获得的最大应变量。（图形的大概形式要知道）。

七、成形极限图应用

a 局部拉裂（减小长轴应变、增大短轴应变）

b. 合理选材

c. 提高成形质量(破裂、起皱)

八、力学性能指标对冲压性能的影响

a 屈服强度：小，易变形，贴膜性、定型性好

b 屈强比：小，易变形，不易破裂

c 均匀延伸率：大，冲压性能好

d 硬化指数：大，冲压性能好,但也有负面影响

e 厚向异性系数：大，冲压性能好

f 板平面各向异性系数：小，有利于提高冲压件质量

第二章冲裁工艺

一、冲裁：利用冲裁模在压力机上使板料的一部分与另一部分分离的

冲压分离工序。（名词解释）

二、冲裁的变形阶段：弹性变形阶段、塑性变形阶段、断裂阶段。

三、冲裁断面三个特征区：圆角带、光亮带、断裂带、（毛刺）。

四、冲裁间隙是指凸、凹模刃口工作部分尺寸之差，通常用Z表

示双面间隙，C表示单面间隙。（名词解释）

五、P24 冲裁间隙的影响理解一下。

六、冲裁力:指在冲裁时材料对模具的最大抵抗力。（名词解释）

七、降低冲裁力的措施： a 加热冲裁； b 斜刃冲裁； c 阶梯冲裁

八、冲裁力包括：卸料力、推件力、顶件力。

九、冲模的种类：

工艺性质：冲裁模、弯曲模、拉深模、成形模等；

工序组合：单工序模、连续模和复合模；

材料送进方式：手动送料模、半自动送料模、自动送料模；

适用范围：通用模和专用模

导向方式：无导向模、导板导向模、导柱导套模；

冲模材料：钢模、塑料模、低熔点合金模、锌基合金模

十、冲模的闭合高度H：指行程终了时，上模上表面与下模下表面之间的距

离。冲模的闭合高度应与压力机的装模高度相适应。（名词解释）

十一、冲裁件缺陷原因与分析（简答）

a 毛刺产生的原因

冲裁模刃口间隙大或不均匀；

刃口磨损或其他原因产生圆角；

修边冲孔时，制件形状与刃口形状不服帖。

b 制件表面挠曲不平产生的原因

冲裁间隙大；

复杂制件周围的剪切力不均匀；

材料内部应力。

c 外形尺寸超差的原因

凸凹模工作部分的制造误差；

制件形状与凸凹模工作部分不一致；

弹性恢复引起的尺寸变化。

第三章弯曲工艺

一、将板料毛坯、棒料、管材和型材弯成具有一定曲率、角度和形状的冲压

成形工序称为弯曲。（名词解释）

二、P39

三、影响弯曲件回弹现象的原因:（填空）

a.材料机械性能：回弹量与屈服强度成正比，与弹性模量、应变硬化指数成反比

b.相对弯曲半径：与回弹量成正比

c.零件形状：形状复杂回弹量小

d.模具间隙：与回弹量成正比

e.弯曲校正力：校正力大，回弹小

f.弯曲方式：自由弯曲回弹较大，校正弯曲回弹较小

四、减小回弹的措施：（填空）

a.选用合适材料、改进零件局部结构

选用屈服强度小、弹性模量大的材料；加热弯曲；合理设置加强筋。

b.补偿法

根据弯曲件回弹趋势和回弹量大小，修正模具形状尺寸，补偿回弹。

c.校正法

弯曲终了时，对坯料施加一定的附加压力，迫使变形区内层纤维沿切向产生拉伸

应变，卸载后纤维的缩短抵消回弹；也可将凸模制成局部突起，使压力集中于弯曲

件的圆角部分，改变变形区的应力状态，减少回弹。

d.拉弯法

弯曲的同时施加切向拉力，使中性层以内的压应力转化为拉应力。卸载后内外层

纤维的回弹趋势相互抵消，减少回弹。

六、防止弯裂的措施

a.选用表面质量好、无缺陷材料作为弯曲件毛坯

b.设计弯曲件时，使工件弯曲半径大于最小弯曲半径；必要时可两次弯曲，

最后一次以校正工序达到所需弯曲半径

c.尽量使弯曲线与材料的纤维方向垂直；若需双向弯曲，应使弯曲线与纤

维方向成45º角

d.弯曲时毛刺会引起应力集中使工件开裂,应把毛刺一边放在弯曲内侧

七、弯曲偏移

板料在弯曲过程中会受到凹模圆角处摩擦阻力的作用，当各边所受摩擦力不等时，毛坯有可能沿工件长度方向发生移动，使工件两直边的高度不

符合要求，此现象称为偏移。

弯曲偏移产生的原因：毛坯不对称；工件结构不对称；弯曲模结构不合理；凸凹模圆角不对称；模具间隙不对称

弯曲偏移的防止措施

1.将弯曲件不对称形状组合成对称形状，弯曲后再切开；

2.模具设计时采用压料装置；

3.设计合理的定位板或定位销，保证毛坯在模具中定位可靠。

第四章拉深工艺

一、拉深：是利用拉深模将已冲裁好的平面毛坯压制成各种形状的开口空心零

件，或将已压制的开口空心毛坯进一步制成其他形状、尺寸的冲压成形工序，也称拉延或压延。（名词解释）

二、拉深零件可分为五个区域：（填空）

圆筒底凸模圆角筒壁凹模圆角凸缘

四、拉深系数：拉深后圆筒形零件直径d与拉深前毛坯直径D的比值，即m=d/D。

（名词解释）

极限拉深系数：最大拉应力达到筒壁危险断面强度极限时的拉深系数称为极限拉深系数。（名词解释）

五、降低极限拉伸系数的措施：

选择适合的材料

a.材料：屈强比小、延伸率大、厚向异性系数大、硬化指数大，拉深系数小；

b.凹模圆角半径：凹模圆角小易拉裂，圆角大易起皱；

c.凸模圆角半径：凸模圆角小易拉裂，圆角大易起皱；

d.材料的相对厚度t/D：相对厚度大，拉深系数小；

e.凸凹模间隙：间隙大有利于材料流动，间隙小有利于提高加工精度；

f.摩擦与润滑：润滑可减少拉应力，一般常用毛坯单面润滑法。

六、防止起皱的措施

a.采用压料装置，将毛坯变形部分压住，通过施加压料力防止起皱。

b.采用反拉深，将已拉深的毛坯翻转装在凹模上，凸模从底部压下。

c.采用拉深筋，在径向拉应力较小的部位，即金属较容易流动的部位设置拉深筋。

d.采用软模拉深，采用橡皮、聚氨酯橡胶或液体充当模具。

e.采用锥形凹模，使毛坯过渡形状成曲面，减小拉深力。通常为30 °

七、防裂措施

a.合理选材：选择屈强比小、强度极限高、厚向异性指数大的材料；

b.合理确定凸凹模圆角半径：

c.合理选取拉深系数；

d.使用润滑：只能在凹模压料处使用润滑剂。

第五章局部成形工艺

一、局部成形主要包括：胀形、翻边、缩口、校平、整形、旋压

二、利用模具强迫板料厚度减薄和表面积增大，获得所需几何形状和尺寸的

零件的冲压成形方法称为胀形（名词解释）