第8章车轮车架制造工艺
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a．浅拉深和成形 b．以圆角半径（r≥t），作180°垂直于轧制 方向弯曲或作90°平行于轧制方向弯曲
a．深拉延成形 b．以圆角半径（r＜t）作任何方向180°弯曲
深拉延成形
≤800 ≤610 ≤420 ≤370 ≤330
1-8 4-16 13-27 24-36 33-45
84-96 75-86 64-74 52-64 48-52
第8章车轮车架制造工艺
• 8.1 汽车车架结构及材料
•8.1.1 车架及其结构类型
• 一、车架的功用
• 车架俗称“大梁”，它是汽车的装配基体，汽 车发动机、变速器、传动轴、前后桥、车身等绝 大多数零部件、总成都要安装在车架上。 • 车架的功用可以概括为两点： • 支承、连接汽车各零部件、总成； • 承受车内、外各种载荷的作用。
第8章车轮车架制造工艺
• 8.2 车架零件的冲压及车架总成制造工艺
•8.2.1 汽车用厚板冲压工艺特点
• • 一汽、车车大架梁钢不板但材承料受较大的静载荷，而且要承受
一定的冲击、振动等，故要求钢板有一定强度、耐 疲劳性能、冲压性能和冷弯性能。
• 目前在汽车制造中，汽车车架使用最多的是优 质低碳合金钢16MnL厚钢板制造其纵梁和横梁等 结构件。这种钢板具有良好的塑性加工性能、冲压 性能、冷弯性能、拼焊性能，强度和刚度也能满足 汽车车架使用要求，故在汽车上应用很广。
第8章车轮车架制造工艺
• 2．模具结构与工作零件要求
• 凹、凸模均为镶块结构。由于冲裁厚料，故模具工 作零件应有很好的硬度和工作稳定性。 • 凹、凸模镶块应用工具钢制成（56～60HRC）。为 降低冲裁力，采用波浪式刃口，模架应导向好、刚性好。
• 3．冲裁凹、凸模间隙的选取
• 合理选择凹、凸间隙，对保证冲裁质量至关重要。 • 落料时凹、凸模间的间隙一般取（0.08～0.12）t （板厚）；冲孔时凹、凸模间隙取（0.05～0.08）t； 同时冲孔凸模须有很高的坚固性和可靠的固定位置。
第8章车轮车架制造工艺
•二、车架冲压工艺对冲压材料性能的要求
• 冲压工艺一般分为分离工序和成形工序；按加工工序冲 压件大致可分为冲裁件、弯曲件、拉延件、成形件和冷挤压 件。 各类冲压件对材料的要求，如表列。
冲压件类型
抗拉强度∕Mpa 伸长率∕﹪ 硬度HRB
平板件的冲裁
a．冲裁 b．大圆角（r≥2t）的直角
•车架纵梁的剖面形状
第8章车轮车架制造工艺
• 2．中梁式车架及结构 • 如图所示，中梁式车架只有一根位于中央而贯 穿汽车全长的纵梁，亦称为脊骨式车架。
•中梁式车架
第8章车轮车架制造工艺
• 3．综合式车架及结构
• 如图所示，由边梁式和中梁式车架组合构成。车架前段 或后段是边梁式结构，用以安装发动机或后驱动桥；而车 架中段是中梁式结构，其悬伸出来的支架可以固定车身。 • 传动轴从中梁的中间穿过，使之密封防尘。
第8章车轮车架制造工艺
•二、车架类型和构造 • 车架类型： • 边梁式车架、 • 中梁式车架、 • 综合式车架 • 无梁式车架等。 • 目前汽车上多采用边梁式车架和无梁式车架。
第8章车轮车架制造工艺
• 1．边梁式车架及构造
• 边梁式车架结构如图所示，它由两根纵梁和若干 根横梁构成；纵梁和横梁之间常用铆接方法连接。
•挂钩
• 边梁式车架
第8章车轮车架制造工艺
• 1）纵梁结构特点：
• 如图示，水平面内或纵向平面内做成弯曲、等截面
或非等截面的；前窄后宽、前宽后窄、前后等宽等结构，
还有平行式结构和弯曲式结构。
•a）货车车架
•c）轿车车架
•b）公共汽车车架
d）轻型货车车架
•
汽车车架结构形式
第8章车轮车架制造工艺
• 纵梁断面形状有：槽形、Z字形、工字形、箱形等， 如图所示。为了满足质量小的前提下，车架具有足够 的强度和刚度，以承受各种载荷。横梁多为槽形。
第8章车轮车架制造工艺
• 二、车架厚板冲裁工艺特点
• 1．落料坯料与成型工序的关系
•注意：
•在凸模一侧
• 在冲裁厚度5～10mm
的坯料时，会在断面上产
•板件
生很大的塌角，为避免弯
曲成翼板时在弯曲处形成
裂纹，应将落料坯料轮廓
的大端面向下放置在弯曲
•在凹模一侧
凹模上，如图所示。
•冲裁坯件在成形模上的放置
•综合式车架
第8章车轮车架制造工艺
• 4．无梁式车架及结构
• 用车身兼做车架。汽车所有零部件、总成都安装在车身上， 载荷也由车身来承受，故称为无梁式车架或承载式车身。 • 特点：车身底板用纵梁和横梁加固，车身刚度较好，质量 较轻，但制造要求高。目前广泛用于轿车和客车，如图所示。
•无梁式车架
第8章车轮车架制造工艺
•8.1.2 车架成型工艺对材料的要求 • 一、车架冲压件的使用性能对冲压材料性能的要求
• 车架、车厢中板及一些用于支撑和连接的零部 件，都是重要承载件，多采用模压成形工艺，故要 求材料有较高的强度、塑性、疲劳耐久性、碰撞能 量吸收能力和焊接性等。 • 一般选用成形性能较好的高强度钢板、超细晶 粒钢板和超高强度板。
• 5．带X型横梁的梯形车 架•及结为构隔离发动机的振动和噪声，提高汽车舒适性，在发
动机与车架之间采用了橡胶软垫，以取代原刚性连接。 • 为克服刚度不足，轿车车架通常都在前部装置一根封 闭截面大横梁(箱形截面梁或管形梁)，车架中部则采用较 长的X形横梁。如图所示。
• X型车架
第8章车轮车架制造工艺
第8章车轮车架制造工艺
2020/11/27
第8章车轮车架制造工艺
•【主要内容】 •汽车车架结构及材料 •车架零件的冲压及车架总成制造工艺 •车轮（钢圈）结构及材料 •车轮（钢圈）制造工艺
第8章车轮车架制造工艺
•【学习目标】 •● 了解汽车车架结构和材料 •● 熟悉汽车车架工艺流程 •● 了解汽车车轮的结构和材料 •● 熟悉汽车车轮制造工艺
则这两种变形程度越大，
第8章车轮车架制造工艺
• 三、车架厚板弯曲成型的工艺特点
• 1．最小相对弯曲半径对产品质量影响
较大
• 厚板(t =5～10mm)
进行U形弯曲时，在弯曲
半径区内会有很厚的金属
包覆住凸模，如图所示的
C-C 断面图和R的局部放
大图；变形区变形为：外
层受拉伸、内层受压缩并
产生凸起；当相对弯曲圆
角ห้องสมุดไป่ตู้径与板厚R/t越小，
a．深拉延成形 b．以圆角半径（r＜t）作任何方向180°弯曲
深拉延成形
≤800 ≤610 ≤420 ≤370 ≤330
1-8 4-16 13-27 24-36 33-45
84-96 75-86 64-74 52-64 48-52
第8章车轮车架制造工艺
• 8.1 汽车车架结构及材料
•8.1.1 车架及其结构类型
• 一、车架的功用
• 车架俗称“大梁”，它是汽车的装配基体，汽 车发动机、变速器、传动轴、前后桥、车身等绝 大多数零部件、总成都要安装在车架上。 • 车架的功用可以概括为两点： • 支承、连接汽车各零部件、总成； • 承受车内、外各种载荷的作用。
第8章车轮车架制造工艺
• 8.2 车架零件的冲压及车架总成制造工艺
•8.2.1 汽车用厚板冲压工艺特点
• • 一汽、车车大架梁钢不板但材承料受较大的静载荷，而且要承受
一定的冲击、振动等，故要求钢板有一定强度、耐 疲劳性能、冲压性能和冷弯性能。
• 目前在汽车制造中，汽车车架使用最多的是优 质低碳合金钢16MnL厚钢板制造其纵梁和横梁等 结构件。这种钢板具有良好的塑性加工性能、冲压 性能、冷弯性能、拼焊性能，强度和刚度也能满足 汽车车架使用要求，故在汽车上应用很广。
第8章车轮车架制造工艺
• 2．模具结构与工作零件要求
• 凹、凸模均为镶块结构。由于冲裁厚料，故模具工 作零件应有很好的硬度和工作稳定性。 • 凹、凸模镶块应用工具钢制成（56～60HRC）。为 降低冲裁力，采用波浪式刃口，模架应导向好、刚性好。
• 3．冲裁凹、凸模间隙的选取
• 合理选择凹、凸间隙，对保证冲裁质量至关重要。 • 落料时凹、凸模间的间隙一般取（0.08～0.12）t （板厚）；冲孔时凹、凸模间隙取（0.05～0.08）t； 同时冲孔凸模须有很高的坚固性和可靠的固定位置。
第8章车轮车架制造工艺
•二、车架冲压工艺对冲压材料性能的要求
• 冲压工艺一般分为分离工序和成形工序；按加工工序冲 压件大致可分为冲裁件、弯曲件、拉延件、成形件和冷挤压 件。 各类冲压件对材料的要求，如表列。
冲压件类型
抗拉强度∕Mpa 伸长率∕﹪ 硬度HRB
平板件的冲裁
a．冲裁 b．大圆角（r≥2t）的直角
•车架纵梁的剖面形状
第8章车轮车架制造工艺
• 2．中梁式车架及结构 • 如图所示，中梁式车架只有一根位于中央而贯 穿汽车全长的纵梁，亦称为脊骨式车架。
•中梁式车架
第8章车轮车架制造工艺
• 3．综合式车架及结构
• 如图所示，由边梁式和中梁式车架组合构成。车架前段 或后段是边梁式结构，用以安装发动机或后驱动桥；而车 架中段是中梁式结构，其悬伸出来的支架可以固定车身。 • 传动轴从中梁的中间穿过，使之密封防尘。
第8章车轮车架制造工艺
•二、车架类型和构造 • 车架类型： • 边梁式车架、 • 中梁式车架、 • 综合式车架 • 无梁式车架等。 • 目前汽车上多采用边梁式车架和无梁式车架。
第8章车轮车架制造工艺
• 1．边梁式车架及构造
• 边梁式车架结构如图所示，它由两根纵梁和若干 根横梁构成；纵梁和横梁之间常用铆接方法连接。
•挂钩
• 边梁式车架
第8章车轮车架制造工艺
• 1）纵梁结构特点：
• 如图示，水平面内或纵向平面内做成弯曲、等截面
或非等截面的；前窄后宽、前宽后窄、前后等宽等结构，
还有平行式结构和弯曲式结构。
•a）货车车架
•c）轿车车架
•b）公共汽车车架
d）轻型货车车架
•
汽车车架结构形式
第8章车轮车架制造工艺
• 纵梁断面形状有：槽形、Z字形、工字形、箱形等， 如图所示。为了满足质量小的前提下，车架具有足够 的强度和刚度，以承受各种载荷。横梁多为槽形。
第8章车轮车架制造工艺
• 二、车架厚板冲裁工艺特点
• 1．落料坯料与成型工序的关系
•注意：
•在凸模一侧
• 在冲裁厚度5～10mm
的坯料时，会在断面上产
•板件
生很大的塌角，为避免弯
曲成翼板时在弯曲处形成
裂纹，应将落料坯料轮廓
的大端面向下放置在弯曲
•在凹模一侧
凹模上，如图所示。
•冲裁坯件在成形模上的放置
•综合式车架
第8章车轮车架制造工艺
• 4．无梁式车架及结构
• 用车身兼做车架。汽车所有零部件、总成都安装在车身上， 载荷也由车身来承受，故称为无梁式车架或承载式车身。 • 特点：车身底板用纵梁和横梁加固，车身刚度较好，质量 较轻，但制造要求高。目前广泛用于轿车和客车，如图所示。
•无梁式车架
第8章车轮车架制造工艺
•8.1.2 车架成型工艺对材料的要求 • 一、车架冲压件的使用性能对冲压材料性能的要求
• 车架、车厢中板及一些用于支撑和连接的零部 件，都是重要承载件，多采用模压成形工艺，故要 求材料有较高的强度、塑性、疲劳耐久性、碰撞能 量吸收能力和焊接性等。 • 一般选用成形性能较好的高强度钢板、超细晶 粒钢板和超高强度板。
• 5．带X型横梁的梯形车 架•及结为构隔离发动机的振动和噪声，提高汽车舒适性，在发
动机与车架之间采用了橡胶软垫，以取代原刚性连接。 • 为克服刚度不足，轿车车架通常都在前部装置一根封 闭截面大横梁(箱形截面梁或管形梁)，车架中部则采用较 长的X形横梁。如图所示。
• X型车架
第8章车轮车架制造工艺
第8章车轮车架制造工艺
2020/11/27
第8章车轮车架制造工艺
•【主要内容】 •汽车车架结构及材料 •车架零件的冲压及车架总成制造工艺 •车轮（钢圈）结构及材料 •车轮（钢圈）制造工艺
第8章车轮车架制造工艺
•【学习目标】 •● 了解汽车车架结构和材料 •● 熟悉汽车车架工艺流程 •● 了解汽车车轮的结构和材料 •● 熟悉汽车车轮制造工艺
则这两种变形程度越大，
第8章车轮车架制造工艺
• 三、车架厚板弯曲成型的工艺特点
• 1．最小相对弯曲半径对产品质量影响
较大
• 厚板(t =5～10mm)
进行U形弯曲时，在弯曲
半径区内会有很厚的金属
包覆住凸模，如图所示的
C-C 断面图和R的局部放
大图；变形区变形为：外
层受拉伸、内层受压缩并
产生凸起；当相对弯曲圆
角ห้องสมุดไป่ตู้径与板厚R/t越小，