汽车零部件制造技术红色为重点

汽车零部件制造技术红色

为重点

Prepared on 24 November 2020

1.现代汽车车身制造主要包括冲压、焊接、涂装、总装四大技术。

汽车零配件指可以用来装配成汽车所需要的单个制件。只要是汽车上的配件都称零配件，包括汽车音响、车门、保险杠、发动机等。

2．铸造

（1）特种铸造：指出砂型铸造以外的铸造方式。常见的特种铸造有金属型铸造、熔模铸造、压力铸造、低压铸造、离心铸造等。

汽车用铸件的主要特点

（2）汽车零件铸造特点：零件壁薄、形状复杂、尺寸精度高、质量轻，可靠性好、生产批量大等特点。铸件一般占汽车自重的20%左右，仅次于钢材用量。铸造材料多，有铸铁、铸钢、铸铝、铸铜等，其中铸铁中采用了灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁及合金铸铁等。

（3）汽车行业中，一些铸造零件采用的铸造方法(主要采用特种铸造的方法)

金属型铸造：铝合金缸盖、进气管、活塞等形状不太复杂的中、小铸件的大批量生产；

压力铸造：铝压铸件有缸体、缸盖等件；

低压铸造：生产铝、镁、铜合金和少量钢制薄壁壳体类铸件，如发动机的缸体、缸套，高速内燃机的活塞、带轮、变速箱壳体等。

金属型铸造的特点：

铸件冷却快，组织致密，力学性能高；铸件的精度和表面质量较高；浇冒口尺寸较小，液体金属耗量减少；不用砂或少用砂；无透气和退让性，铸件冷却速度大，容易产生浇不到、冷隔、裂纹等缺陷。

（4）压铸：将液态或半液态金属在高压（几至几十兆帕）作用下高速（~50m/s）充填金属型型腔，并在压力下成型和凝固而获得铸件的方法。

压铸的主要技术特点：

铸件的尺寸精度高，表面粗糙度值小，铸件可不经机械加工直接使用；铸件表层金属晶粒较细，组织致密，强度和表面硬度都较高；生产效率高，易于机械化和自动化；设备投资大，生产准备时间长，主要用于大量生产；工作环境恶劣。

（5）消失模铸造（LFC）

采用泡沫聚苯乙烯(EPS)代替普通模样，造型后不取出模样直接浇入金属液，在液态金属的热作用下，泡沫塑料模经气化、燃烧而消失，金属液取代原先泡沫模所占据的空间位置，冷却凝固后获得所需铸件。

目前，消失模一般分为消失模实型铸造(FM法)和消失模干砂负压铸造(EPC法)。

FM法泡沫模制作方法：

FM法的主要工艺流程：

FM法适用于生产单件中大型铸件，如汽车覆盖件模具的上、下模座、凸模等。

EPC主要工艺流程：

EPC主要用于大批量铸造中。

EPC法与FM法主要区别：

泡沫模样在模具中发泡成形；用干砂填充砂箱；用真空泵抽负压成实体铸型等。

3. 无骨架车身生产流程

4．冲压

(1)汽车覆盖件

汽车覆盖件(覆盖件)是构成汽车车身或驾驶室、覆盖发动机和底盘的薄金属板料制成的异形体表面和内部零件。

典型轿车由四门(前后左右)、两盖(发动机盖、行李箱盖)、翼子板(左右)、侧围(左右)、顶盖所组成。汽车覆盖件按功能和部位分为内覆盖件、外覆盖件和骨架类覆盖件。

覆盖件质量要求：尺寸精度高；形状精度高；表面质量要求高；刚性好；良好的工艺性。

汽车覆盖件主要结构特点，总体尺寸大、相对厚度小、形状复杂、轮廓内部带有局部形状。

覆盖件成形的主要特点：覆盖件一次拉深；拉胀复合成形；局部成形；变形路径变化。（2）汽车覆盖件拉深

拉深方向选择原则

保证能将拉深件的全部空间形状在一次拉深出来；

尽量使拉深深度最小，以减小材料流动和变形分布的不均匀性；

保证凸模与毛坯具有良好的初始接触状态，减少毛坯与凸模的相对滑动。

压料面：凹模上表面与压边圈下表面起压料作用的那一部分表面。

压料面设计原则

压料面形状尽量简单，以水平压料面为最好；压料面应使成形深度小且各部分深度接近一致；压料面应使毛坯在拉深成形和修边工序中都有可靠的定位，并考虑送料和取件方便；当覆盖件底部有反成形时，压料面必须高于反成形形状的最高点；不在某一方向产生很大的侧向力。

压料面的倾斜方向与所需压边力有关，采用水平压料面(下面a图)为最好，形状简单，阻力变化相对容易，有利于调整到最有利于拉深成形所需的最佳压料面阻力状态；对于要求材料流动阻力较小，塑料性变形较大的深拉深件，采用向内倾斜的压料面(下面b图)；流动阻力最大，用于浅拉深件拉深时可增大毛坯的塑性变形，采用向外倾斜的压料面(下面c 图)。

(a) (b) (c)

工艺补充部分：为有利于拉延，需将覆盖件的窗口填平，开口部分连接成封闭形状，凸缘部分需平顺使之成为有利成形的压料面，无凸缘的需要增补压料面，这些增添的部分为工艺补充部分。

工艺补充分为内补充和外补充，内补充即将内部的孔洞填补完整；外补充在零件轮廓边缘展开基础上增加的部分。

工艺补充设计原则：内孔封闭补充原则；简化拉深件结构形状原则；保证良好的塑性变形条件；外工艺补充部分尽量小；有利于后工序定位可靠、垂直修边。

汽车覆盖件一般采用拉深工艺而不采用拉弯技术，如汽车顶盖采用工艺补充的方式由拉弯为拉深。

(a) (b)

上图a是顶盖原始图，前后敞开采用拉弯；前后两端工艺补充、增添侧壁成盒形件轮廓(图b)，拉深成形。

拉延筋

主要作用：增大进料阻力；调节进料阻力的分布；在较大范围内调节进料阻力的大小；降低对压料面的要求；拉延筋产生相当大的阻力，降低对压边力的要求，降低对模具刚度、冲压设备吨位等的要求；拉延筋对其外侧已起皱的板料有一定程度的矫平。

常用拉延筋：圆形单筋、圆形重筋、矩形筋、拉延槛、三角筋等。

拉延筋几何参数设计：确保冲压成形所需的拉延筋阻力（设计时，拉深筋高度取得大一些，拉深筋或筋槽半径取小一些。模具调试时，修正这些参数对改变筋阻力是最有效）；保证冲压成形质量和表面质量；提高拉延筋的使用寿命（圆角不能太小，否则磨损大，拉延阻力不易控制）；有利于拉延筋的加工和修整（设计时留出模具调试时的修磨量，主要是增加高度）。

拉延筋布置：

拉延件有圆角和直线部分，在直线部分敷设拉延筋，使进料速度达到平衡。

拉延件有直线部分，在深度浅的直线部分敷设拉延筋，深度深的直线部分不设拉延筋。

浅拉延件，圆角和直线部分均敷设拉延筋，但圆角部分只敷设1条筋，直线部分敷设1～3条筋。多条拉延筋时，使外圈拉延筋“松”些，内圈拉延筋“紧”些（通过改变拉延筋高度）。

拉延件轮廓呈凸凹曲线形状，在凸曲线部分设较宽拉延筋，凹曲线部分不设拉延筋。

拉延筋或拉延槛尽量靠近凹模圆角，以增加材料利用率和减少模具外廓尺寸，但需考虑不要影响修边模强度。

汽车覆盖件拉深常用的冲压设备为双动压力机。（采用原因：双动压力机压边力大于单动；双动压力机压边力稳定；双动压力机压边力分布可调；双动压力机行程大。）目前，流行的汽车覆盖件成形分析的主要软件有Dynaform、AutoForm、PamStamp等。