动车组制造工

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第三章 动车组车体零件冲压加工
2. 耐候钢 – 合金元素含量少，成本低，强度高 – 综合性能好 – 比普通碳素钢有较高的耐腐蚀性能，其耐 腐蚀性能是普通碳素钢的2～3倍，甚至更 高 – 冲压性能不如普通碳素钢
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第三章 动车组车体零件冲压加工
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第三章 动车组车体零件冲压加工
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3.断裂阶段
当凸模继续压入， 在凸凹模刃口附近的微 裂纹在拉应力的作用下 不断向材料内部延伸， 当上下两裂纹相遇重合 时，材料被剪断分离。
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第三章 动车组车体零件冲压加工
二、 冲裁断面特征 （1）圆角带：塑性变形
开始时，软材料比 硬材料的圆角大 （2）光亮带：塑性变形 过程中产生的。软 材料的光亮带宽， 硬材料的窄。
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第三章 动车组车体零件冲压加工
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2.塑性变形阶段
当凸模继续压入，压力增 加，材料的内应力达到屈服极 限，产生塑性变形。当外力继 续增加，使材料的内应力超过 抗剪强度时，在凸凹模刃口附 近板材出现微裂纹，塑性变形 结束。此阶段出现塑剪变形、 弯曲和拉伸变形。
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第三章 动车组车体零件冲压加工
– 卸料力、推件力及顶件力计算公式：
P卸K卸P
P推nK推Pht K推P
P顶K顶P
h－圆柱形凹模洞口高度
n－同时卡在凹模洞口内零件的数目，通常n=2 ～4
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第三章 动车组车体零件冲压加工
K卸K推和K顶 分别为卸料力、推件力和顶
复合工序
剪切
冲裁
落料
冲孔
弯曲
拉延
压
筋
翻边
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第三章 动车组车体零件冲压加工
三、冲压设备
• 冲压设备是为冲压加工提供动力的设备
• 冲压设备可以分为剪机和压力机两大类：
– 剪机是用来将板料切成一定宽度的条料，以供给 下一步冲压之用。剪机分成斜刃剪、平刃剪和圆 盘剪等几种
3. 不锈钢 – 具有良好的耐腐蚀性能 – 车体外皮表面不需涂装 – 可减轻车体自重
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第三章 动车组车体零件冲压加工
4. 铝合金 – 可以减轻车体自重，实现车体轻量化 – 耐腐性能突出 – 具有良好的焊接性和机械性能
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第三章 动车组车体零件冲压加工
系数一 般取1.3
冲裁周 边长度
板材 厚度
PKL tLtb
抗剪 强度
抗拉 强度
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第三章 动车组车体零件冲压加工
（二） 卸料力、推件力及顶件力的计算 – 卸料力：从凸模上将零件或废料取下来所 需要的力
– 推件力：从凹模内顺着冲裁方向将零件或 废料推出的力
– 顶件力：从凹模内逆着冲裁方向将零件或 废料顶出的力
（四）降低冲裁力的方法 （1）阶梯凸模
H与板材厚度有关： 当 t ≤ 3mm时
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（3）断裂带：断裂阶段 产生的。其表面粗 糙。
（4）毛刺： 微裂纹的 产生位置并非正对 着刃口，冲裁件必 然存在毛刺
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第三章 动车组车体零件冲压加工
三、冲裁力的计算及压力机公称压力
（一）冲裁力P的计算（平刃口）
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七、车体结构勇冲压材料 1. 普通碳素钢 2. 耐候钢 3. 不锈钢 4. 铝合金
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第三章 动车组车体零件冲压加工
1. 普通碳素钢（Q235）性能特点 – 塑性较高，强度适中 – 冲压和焊接工艺性能良好 – 价格便宜 – 耐腐蚀性能差
第二节 冲裁
预备知识： • 冲裁定义：冲裁是利用冲床和模具使板料 分离的一种冲压工序 • 分离工序：切断、落料、冲孔、修边及切 口等 • 冲裁工艺：主要指落料和冲孔
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第三章 动车组车体零件冲压加工
一、冲裁的变形过程
1.弹性变形阶段
凸模接触板料后 开始压缩材料，使材 料产生弹性压缩、拉 伸及弯曲等变形。材 料内的应力达到弹性 极限
– 压力机一般可分为机械压力机、液压压力机等类 型。机械压力机在生产中用得最多，它包括曲柄 压力机、摩擦压力机
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• 车辆生产中曲柄压力机应用较广 ，曲柄压力 机主要技术参数有：
– 公称压力 – 滑块行程 – 滑块每分钟行程次数 – 装模高度以及工作台尺寸 – 滑块底面尺寸等
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第三章 动车组车体零件冲压加工
3. 冲压的应用 – 汽车、农机产品中，冲压件约占75～80％； – 电子产品中，冲压件约占80～85％； – 轻工产品中，冲压件约占90％以上。
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第三章 动车组车体零件冲压加工
二、冲压分类
分离工序
冲压
成形工序
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第三章 动车组车体零件冲压加工
四、冲压件制造的一般过程
原材料 矫正
剪切 冲压 检验
足够塑 性表面 光整厚 度符合 公差要 求
消除表 面不平、 弯曲及 扭曲等 缺陷
备料工序
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五、冲压生产的三要素 – 板料 – 模具 – 冲压设备
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第三章 动车组车体零件冲压加工
六、车体钢结构用材的技术要求 – 在满足力学性能的前提下，尽量减轻自重 – 具有良好的耐大气腐蚀性能 – 具有 抗振特性，材质疲劳裂纹的传播速度 要小 – 对应力集中的敏感性要小 – 有较好的冲压和焊接工艺性，便于制造和 修理
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料力系数，由下表决定：
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（三）压力机公称压力计算
• 采用弹性卸料装置和下出料方式时：
P总PP卸P推
• 采用弹性卸料装置和上出料方式时：
P总PP卸P顶
• 采用刚性卸料装置和下出料方式时：
P总PP推
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