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车身材料
第2章车身材料
2.1冲压工艺对材料的要求
汽车车身材料除了要保证足够的强度和刚性以满足车身的使用性能外,还要求满足冲压、焊装和涂装三大工艺的要求,但重点要满足冲压工艺的要求,因为冲压工艺对材料的要求较全面且较高。
焊装工艺要求材料为低碳钢、容易焊接,涂装工艺要求材料表面平整。
实践表明,材料质量、板料力学性能、化学成分和金相组织等均会对冲压工艺性能产生影响。
冲压性能好的板料应是便于加工、容易得到高质量的冲压件,生产效率高,一次冲压工序的极限变形程度和总极限变形程度大,模具磨损小等。
冲压件有两类:
一类是形状复杂但受力不大的冲压件.如汽车驾驶室覆盖件和一些机器的外壳,要求钢板有良好的冲压性能和表面质量,多采用冷轧深冲低碳薄钢板;另一类是形状比较复杂而且受力较大的冲压件,例如汽车车架,要求钢板既有良好的冲压性能、又有一定的强度,多选用冲压性能好的热轧低合金或碳素厚钢板。
冲压用材料的质量是冲压工艺中一个非常重要的因索.它影响冲压工艺过程设计、冲压件的质量、产品的使用寿命和冲压件的成本,包括厚度尺寸公差、表面质量、深冲性能。
分析各种因素对工艺性能产生的影响可以趋利避害,由此根据零件形状复杂程度和受力大小选择适应工艺性能的钢材。
2.1.1材料厚度公差和表面质量
汽车冲压用钢板应具有以下两方面的基本质量要求。
(1)严格的厚度尺寸公差
在板料的尺寸精度指标中.对冲压性能影响最大的是板料的厚度公差。
板厚公差的大小是板料轧制精度的主要指标,一定的冲压模具凸、凹模间隙适应一定的毛坯厚度。
厚度超差则影响产品质量。
板料过薄则回弹难以控制,或出现“压不实”现象;板料过厚会拉伤制件表面,缩短模具寿命,甚至损坏模具或设备。
(2)良好的表面质量
轿车覆盖件不允许表面有影响其深冲性、涂装性和外观质量的表面缺陷,也不允许零件成形后的表面出现滑移线。
板料的表面质量也是影响冲压性的因素之一。
一般对板料的表面状况有如下要求。
①表面不应有气泡、缩孔、划痕、麻点、裂纹、结疤、分层等缺陷,特别是轿车外部覆盖件,否则在冲压过程中,缺陷部位可能因应力集中而破裂。
②表面平整。
如果板料表面翘曲不平,在剪切或冲压中容易因定位不稳而出现废品;在冲裁过程中会因板料变形展开而损坏模具。
拉深时可能使压料不均匀而影响材料的流向引起开裂或起皱。
③表面无锈。
如果板料表面有锈,不仅对冲压不利,损伤模具,还会影响后续焊装涂装工序的正常进行及质量。
2.1.2板料力学性能
影响板料冲压性能的主要因素是材料的力学性能(屈服极限σS、屈强比σS/σb、厚向异性系数R、伸长率δ)。
(1)屈服极限σS
屈服极限σS小,材料容易屈服,则变形抗力小,产生相同变形所需变形力就小。
屈服极限小,当压缩变形时,因易于变形而不易起皱。
对弯曲变形而言,弯曲变形后回弹小,即贴模性和定形性好。
(2)屈强比σS/σb。
屈强比对板料冲压成形性能有较大影响。
屈强比小.说明σS小、σb大,即容易产生塑性变形而不易破裂,也就是说,有较大的变形区间。
对压缩类变形中的拉深变形而言,屈强比具有重大影响。
当变形抗力小而强度高时,变形区的材料易于变形而不易起皱。
传力区的材料有较高强度而不易拉裂,有利于提高拉深变形的极限变形程度。
(3)厚向异性系数R
用于拉深成形的材料还要求大的厚向异性系数。
厚向异性系数R>1时,宽度方向的变形比厚度方向的变形容易,R愈大,在拉深过程中越不容易产生变薄和破裂,拉深成形性能越好。
(4)伸长率δ
拉深试验中,试样拉断时的伸长率称总伸长率或简称伸长率,试样开始产生局部集中变形(颈缩)时的伸长率称为均匀伸长率δ。
δ表示板料产生均匀或稳定的塑性变形的能力。
一般情况下,板料的成形都是在板料均匀变形范围内进行的,即板料的拉深力大于或等于屈服极限而小于或等于强度极限。
因此,δ对于冲压成形性能有更直接、实际的意义。
δ越高,板料的冲压成形性能愈好。
复杂曲面的车身覆盖件、拉延件要求板料具有较高的均匀伸长率δ。
2.1.3材料化学成分和金相组织
材料的化学成分与冲压性能有密切关系。
一般来说,钢中的碳、硅、硫的含量增加,都会使材料的塑性降低,脆性增加,导致冲压性能变差,其中含碳量对材料的塑性影响最大。
含碳量不超过0.05%~0.l5%的低碳钢板具有良好的塑性,因此车身覆盖件多采用这种塑性较好的低碳优质钢板。
含硅量在0.37%以下的钢,硅对塑性影响不大,但超过这一值,即使含碳量低,也会使钢板变得又硬又脆。
硫在钢中与锰或钢结合后,以硫化物的形态出现,严重影响钢板的热轧性能,促使产生条状组织,使塑性降低。
钢板金相组织的晶粒大小也直接影响冲压性能。
晶粒大小不均会引起裂纹。
粗大的晶粒在冲压成形时,会在制件表面留下粗糙的“橘皮”,影响制件表面质量。
过小的晶粒会使钢板的塑性降低。
由于在变形中的硬化作用,会使材料的硬度、强度增加,容易造成冲压件开裂、回弹、扭曲或起皱。
2.1.4钢板的类型
(1)按品质分类
按钢的品质分,常用的冲压用钢板有普通碳素钢、优质碳素钢以及汽车专用的具有较高冲压性能的低合金高强度钢板。
汽车冲压中应用较多的优质碳素结构钢板的牌号是:
沸腾钢——05F、08F、10F、15F、
20F;半镇静钢——08b;镇静钢——08、10、15、20、30等。
车身最常用的材料是08Al。
汽车专用钢板主要是09Mn、16Mn、06Ti、10Ti等。
这类钢板主要用来制造汽车的受力零件,例如车架。
(2)按拉深级别分类
表2-1为热轧钢板的拉深级别代号,表2-2为冷轧钢板的拉深级别代号
(3)按表面质量分类
表2-3为钢板的表面质量分类。
(4)按尺寸精度分类
钢板的尺寸精度或厚度公差为:
A——高级精度;B——较高级精度;C——一般精度。
深冲压用冷轧钢板分A、B两级;优质钢板分A、B、C三级,普通钢板分B、C两级。
钢板标注示例:
2.2汽车材料的发展趋势
车身材料主要是低碳金属薄钢板,一般厚度在0.6~2.0mm。
随着现代车身技术的发展,车身材料要求既有相当的强度,也要求重量轻。
2.2.1薄钢板发展趋势
(1)化学成分
为保证冲压和焊接性能,含碳量要控制在0.05%~0.15%,含硅量要控制在0.37%以下,低碳钢板具有良好的塑性。
由于采用先进的脱硫、脱气、炉外精炼、真空处理等工艺技术,薄钢板的化学成分稳定性有所提高,钢中的有害元素含量明显下降,这对提高薄钢板的成形性能起到了很大的作用。
对低碳薄钢板而言,有的钢厂已经能根据零件的用途、形状的复杂程度来调整同一牌号钢种的化学成分,以保证零件成形的合格率。
(2)力学性能
板料的力学性能发展趋势是屈服强度不断降低及强度变动范围窄,这样的屈服强度可保证材料具有良好的冲压性能。
统计表明,采用屈服强度122~120MPa钢板生产的废品率为0.3%,而采用屈服强度130~165MPa钢板生产的废品率为5%。
(3)表面质量
在冲压过程中,材料表面缺陷部位可能因应力集中而破裂。
随着汽车用户对车身外观质量、油漆效果的要求越来越严,对涂漆质量有较大影响的钢板表面粗糙度也引起高度重视。
粗糙度指标已列入钢板生产标准进行控制。
经验表明,当载货汽车的表面粗糙度Ra≤1.3μm时涂漆效果较好。
目前中高档轿车白车身一般使用镀锌板,但是钢厂生产的汽车钢板在轧制过程中的表面粗糙度和清洁度将直接影响镀锌的锌层附着力。
钢板的板厚精度控制也将影响现代化汽车生产线的工作准确性,因为现代化的汽车生产线是用机器人点焊,板厚误差大会增加焊接电阻、导致虚焊,影响点焊质量。
所以,现代化的汽车制造对钢板的要求是十分严格的,例如对宽1.5m、长3000m、厚0.8mm的钢板,厚度公差不能超出20μm。
(4)防腐性能
为提高车身使用寿命,车身材料不但要有足够的强度,还要有一定的防腐性能。
金属材料的防锈具有极大的经济价值。
试验表明,镀层钢板具有良好的防锈蚀性能、成形性和涂漆性以及优良的装饰性。
镀层钢板主要有镀锌钢板、镀铝钢板、有机涂层板和复合涂层板等。
1972年美国汽车行业开始大量采用镀锌钢板,镀锌钢板的镀锌层厚度为7.5~10μm。
双面镀锌板制作的车身,使用寿命可达12年。
(5)不同性能钢板拼焊
拼焊钢板是将不同厚度和不同性能的钢板剪裁后拼焊起来的一种钢板。
使用拼焊钢板可以在汽车外表部位使用涂镀层钢板,便于更好地发挥其耐蚀性,在承力或易磨损部位则使用较厚的高强度钢板。
汽车构件上采用“拼焊”的部件常有侧面框架、车门内板、车身底板、侧面横挡、挡风玻璃窗框、中立柱、挡泥板、纵梁等。
拼焊钢板的应用,简化了生产工艺,降低了模具和焊装夹具的制造成本.改善了零件性能的稳定性。
2.2.2采用轻量化材料
减轻汽车自重是节约能源和提高燃料经济性的最根本途径之一,据统计.汽车每减轻重量10%,油耗可降低6%~8%。
所以,塑料、铝、镁合金、金属泡沫材料等轻量化材料在汽车车身上的应用具有重要意义。
(1)塑料
塑料是一种高分子材料,用它代替各种昂贵的有色金属和合金材料。
不但可以提高汽车造型的美观度与设计的灵活性,还可以降低汽车的能耗。
此外,塑料有抗腐蚀、耐磨、隔热、消声、减振等优点。
近年来,塑料在汽车上的应用越来越多,目前已由内外装饰件向车身覆盖件和结构件方面发展。
近年来塑料在轿车上的使用量约占车身重量的10%~30%。
尼龙具有耐热性和良好的力学性能,其用量越来越大,最适于机罩下部件和内饰件、外部部件,如手动刹车杆、踏板和镜架以及机罩下的摇臂罩、空气吸入系统、冷电路系统。
聚丙烯可以回收再利用,因此汽车工业对聚丙烯的市场需求持续增长。
据报道,现在每辆汽车可以用l00kg含有聚丙烯的塑料替代200~300kg其他材料,相应地在15万公里的平均寿命里程中可以减少燃料消耗750L。
与钢材相比,使用含有聚丙烯的材料,可使汽车保险杠轻10.2kg、发动机罩轻2.2kg、燃料箱轻5kg。
图2-1为蓝鸟周边塑料保险杠,图2-2为宝马M3塑料翼子板减轻1.5kg。
图2-1蓝鸟周边塑料保险杠图2-2宝马M3靼料翼子板减轻l.5.kg
(2)铝、镁合金
车身材料使用铝合金,可以大大降低车重,每使用1kg的铝.可降低汽车重量2.25kg。
研究表明,一般汽车每减轻1kg的重量,lL汽油可使汽车多行驶0.1km。
这对油耗、性能以及操控性等具有重要的意义。
铝合金具有高强度和吸能性好的优点,配合合理的结构设计,可以获得非常高强度的车身。
铝由于表面易氧化形成致密而稳定的Al2O3氧化膜,所以耐蚀性好。
用泡沫铝材制造的汽车零件重量只有原钢件重量的1/2,其刚度却为钢件的10倍。
其保温绝热性能比铝高95%;对频率大于800Hz的噪声确很强的消声能力。
有实验表明,两辆各自总重量为2000kg、行驶速度为20km/h的轿车相碰撞,只需3块15cm×15cm×l0cm的泡沫铝材就能将碰撞能量吸收掉。
镁的相对密度只有1.7,是铝的2/3、钢的1/4,使用镁合金可降低更多重量。
如果每辆汽车能使用70kg镁,CO2的年排放量就能减少30%以上。
比强度高于铝合金和钢,比刚度接近铝合金和钢,能够承受一定的负荷,有良好的铸造性和尺寸稳定性,易加工,废品率低,从而降低生产成本;有良好的阻尼系数,减振量大于铝合金和铸铁,用于壳体可以降低噪声,用于座椅、轮圈可以减少振动,提高汽车的安全性和舒适性。
第2篇车身冲压工艺
第3章冲压工艺概述与压力机
冲压工艺是一种先进的金属板成形方法,在汽车制造业中占有重要地位,是车身制造的三大基本工艺之一,也是车身制造的第一道工艺。
据统计,汽车上有60%~70%的零件是冲压件,因此冲压技术对汽车的产品质量、生产效率和生产成本有重要影响。
本章将介绍冲压工艺及压力机。
3.1冲压工艺特点及其分类
3.1.1冲压工艺特点
冲压是在常温下,利用冲压设备上模具对板料施加压力。
使板料在模具内产生分离或变形,成为一定形状、尺寸和性能零件的金属加工方法。
冲压加工方法与其他加工方法如金属切削加工等相比,具有下述优点。
①工艺设备操作简便,生产率高,便于实现机械化与自动化。
②冲压可以获得其他加工方法不能制造或难以制造的形状复杂的零件。
③废料较少,用料经济,表面质量好,可以获得强度高、刚度大、重量轻的零件,在大批大量生产中能显著降低成本。
④由于模具多为单件生产,精度要求高,制造周期长;因此模具制造费用高,不宜用于单件小批量的零件生产。
因此,冲压生产是一种优质、高产、低消耗和低成本的加工方法。
材料、模具和冲压设备是冲压工艺的三大要素。
为了获得质优价廉的冲压件,必须具备优质的板料、先进的模具和性能优良的冲压设备。
此外,还应根据板料的成形特点和变形规律,制订合理的工艺程序并适时对模具或冲压设备进行技术改进。
冲压工艺在汽车车身制造工艺中占有重要的地位。
轿车所有覆盖件、骨架,卡车的驾驶室、货箱板车架等都是采用冲压方法制作的。
汽车车身的大型覆盖件形状复杂,结构尺寸大,表面质量要求高,用冲压加工方法来制作这些零件是用其他加工方法不能比拟的。
目前世界各国都在不断研制各种冲压性能良好的板料,研制出高效率、高精度和高寿命的大型复杂模具,使冲压生产与模具工业进入了一个崭新阶段。
在先进的工业国家,冲压生产与模具工业受到了高度的重视,例如美国和日本,模具工业的年产值已超过机床行业,成为重要的产业部门。
3.1.2冲压工序分类
冲压加工的零件形状、尺寸、精度要求、原材料性能等不同,其冲压工序多种多样。
下面介绍冲压工序分类。
(1)冲压基本工序
冲压基本工序有三种:
冲裁、弯曲、拉深。
冲裁工序:
使板料实现分离的冲压工序。
弯曲工序:
将板料沿弯曲线弯成一定的角度和形状的冲压工序。
拉深工序:
将平面板料变成各种开口空心零件,或把空心件的形状、尺寸作进一步改变的冲压工序。
此外用基本工序综合产生的局部变形来改变毛坯或冲压件形状的冲压工序称为局部成形工序,包括翻边、胀形、校平和整形等。
(2)分离工序和成形工序
按加工后板料分离与否,冲压工序可以分为分离工序和成形工序。
分离工序是将冲压件与毛坯在冲压过程中沿设定的几何线分离。
成形工序是在板料不分离的前提下使毛坯发生塑性变形,获得所需形状及尺寸的零件。
冲压常用的分离工序见表3-1,冲压常用的成形工序见表3-2。
(3)冲压件的两种变形类型
冲压工序件的类型虽然很多,但从板料的变形角度看,可以概括为两种基本类型。
①压缩型压应变的绝对值最大,板料压缩,厚度增厚。
当作用在板料变形区的压应力的绝对值最大时,在这个方向上的变形一定是压缩变形,板料的成形主要是靠压缩变形和厚度实现的。
压应力成分愈多,数值愈大,材料的缩短与厚度的增加越严重。
压缩类变形的极限是材料在压应力作用下的失稳起皱。
如拉深时凸缘起皱就属于压缩型,如图3-l所示。
②伸长型拉应变的绝对值最大,板料伸长,厚度减薄。
工件上某点叠加拉应力分力愈多,数值愈大,材料的伸长和减薄也愈严重。
这类变形称为伸长类变形,如翻孔、胀形、内凹外缘翻边。
伸长类变形的极限是材料在拉应力作用下失稳破裂,如拉深时筒壁破裂,见图3-2。
(4)冲压件成形分析方法
复杂冲压件的成形,其板料变形往往是几个基本成形工序综合作用的结果。
图3-3所示为车身翼子板,周边相当于翻边,而腹板上兼有拉深、冲孔性质。
因此在分析一个具体的冲压件时,一方面,必须将不同变形性质的部分明确区分,利用翻边、弯曲、拉探和胀形等基本工序,作为分析零件变形特点的主要依据;另一方面,还必须注意它们之间的叠加关系,不能将具有多种变形性质的部分,作为某一个单纯的基本成形工序孤立地看待。
3.2压力机的选择
压力机的类型很多,按驱动力分,有机械压力机和液压机。
机械压力机有曲柄压力机和摩擦压力机,最常用的是曲柄压力机。
压力机类型的选择,主要是根据制件的几何形状、尺寸及精度要求、冲压工艺的性质、生产批量大小以及安全操作等因素来确定的。
(1)制件复杂程度
复杂的大型拉深件,最好选用双动拉深压力机,以保证压边的可靠性。
大、中型冲压件,多采用闭式曲柄压力机.这类压力机刚度好、精度高;但只能两个方向操作,不如开式的方便。
中、小型冲压件,主要选用开式曲柄压力机。
这种压力机虽然刚度差,降低了模具寿命和制件质量,但是它成本低且三个方向都可操作,简单方便,容易安装机械化装置,适宜于精度要求不太高的冲压件生产。
(2)工艺性质
校平、整形、弯曲、成形和温、热挤压等工序,可选用摩擦压力机。
这类压力机结构简单、造价低,不易发生超负荷损坏。
薄板料的冲裁工序,最好选用导向准确的精密压力机。
(3)生产批量
大批量生产,应选用高速压力机或多工位自动压力机。
小批量大型厚板件的成形工艺,多选用液压机,此类设备压力大.没有固定的行程,不会因板材的厚度超差而过载。
全行程中压力恒定,这对于工作行程较大的冲压工艺具有明显的优点。
但是液压机的速度低,生产效率低,制件尺寸精度因受操作的影响不太稳定。
液压机一般不适于冲裁工艺。
各类压力机所适用的工作范围见表3-3、表3-4。
曲柄压力机和液压机的比较见表3-5。
3.3曲柄压力机
曲柄压力机是最常用的冷冲压设备,其结构简单,使用方便,动作平稳,工作可靠,广泛用
于冲压、挤压、模锻和粉末冶金等工艺。
3.3.1曲柄压力机工作原理
图3-4曲柄压力机的组成
1-曲柄;2-连杆;3-滑块;4-床身;5-电机;6-小齿轮;7-大齿轮;8-离合器;9-制动器;10-脚踏;a-导轨;b-上模;c-下模;d-工作台面
曲柄压力机的核心机构是曲柄滑块,电机驱动曲柄做圆周运动,滑块做往复直线运动。
曲柄压力机由下列部分组成(图3-4)。
(1)工作部分
由曲柄1、连杆2和滑块3等组成。
电机5通过小齿轮6、大齿轮7及离台器8将运动传递给曲柄1,曲柄l的回转运动通过连杆2变成滑块3的上下往复直线运动。
(2)传动系统
包括齿轮传动、带传动机构等,起动能传递和减速作用。
(3)操纵系统
压力机的操纵是通过脚踏板10、离台器8和制动器9的配台实现的,用于控制工作机构的启动、工作和停止。
(4)能源系统
包括电动机、飞轮。
飞轮是为了储蓄能量并使负荷均匀,使能量利用经济。
因为压力机的功率由飞轮的有效输出能量及电机在工作行程时间内输出的能量组成,其中电机输出的能量是比较少的,完成冲压加工所需的能量主要由飞轮储蓄的能量来供给。
在小型压力机中,大齿轮或大带轮即起飞轮作用。
(5)床身
冲压模具的上模b(活动部分)固定在滑块上,下模c固定在床身的工作台面d上,导轨a保证滑块运动方向准确,使上下模具之间不产生水平错移,床身4是所有运动部分的支撑件,并且把压力机的全部机构连成一个整体。
3.3.2曲柄压力机分类
(1)床身结构
按床身结构可分为开式压力机和闭式压力机。
对于开式压力机[图3-5(a)],操作者可以从三个方向接近工作台,操作方便,结构简单。
但是曲轴处于悬臂受力状态,工作时床身受弯矩作用,刚度小,易变形,对冲压件的精度和模具的寿命有影响。
因此,开式压力机多为小型压力机。
图3-5压力机床身两种形式
对于闭式压力机[图3-5(b)],操作者只能从前、后
两个方向接近工作台,床身为龙门式结构,刚度大,
多为大、中型压力机。
(2)曲轴支承结构
按曲柄压力机的曲轴支承形式可分为单柱式压力
机[图3-5(a)]和双柱式压力机[图3-5(b)]。
单柱式的
曲轴仅在曲柄一端有支承座,曲轴处于悬臂状态。
双柱式的曲轴在曲柄的两端都有支承座。
显然双
柱式的刚性好、精度高。
双柱式压力机又有单面传动
和双面传动两种形式,如图3-6所示。
(3)连杆数目
按曲柄压力机的连杆数目可分为单点压力机、双点压力机。
单点压力机的滑块由一个连杆带动,连杆对滑块的水平分力会导致滑块对导轨产生压力,使滑块运动不平稳。
通常用于工作台面较小的压力机。
双点压力机的滑块由两个连杆带动(图3-7),有两个曲轴转向相同和相反两种传动形式。
两个曲轴转向相反可使两个连杆的水平分力互相抵消,减少滑块对导轨的压力,有利于滑块运动平稳。
双点压力机的工作台面在左右方向上较宽。
四点压力机的滑块由4个连杆带动,它的工作台面在前后、左右方向上都较大。
图3-6双柱式压力机传动方式
图3-7双点压力机传动简图
(4)滑块数目
单动压力机有一个滑块,用于冲压一般的冲压件;双动压力机有内外两个滑块,内滑块作拉深时压料用,专门用于拉深大型覆盖件;外滑块用于压边,见图3-8。
3.3.3主要技术参数
曲柄压力机的主要技术参数主要根据冲压件变形力的大小、冲压件尺寸和模具尺寸来确定曲柄压力机的主要技术参数叙述如下。
(1)公称压力
压力机滑块上所承受的作用力是随曲柄转角位置不同而变化的。
公称压力P是指滑块在离下死点前某一特定距离S1时,滑块上所容许承受的最大作用力,见图3-9。
S1称压力行程,开式压力机S1=3~5mm,闭式压力机S1=13mm;或转角离下死点前某…特定的角度,此特定角度称为公称压力角aP,小型压力机aP=30o,中大型压力机aP=20o。
图3-10所示为许用压力曲线,冲压力应在压力曲线之下。
图3-8双动双滑块压力机图3-9公称压力的标定位置
图3-11所示为不同冲压负荷曲线与压力机许用压力曲线的比较。
曲线l、2、3分别为拉深、
图3-10压力机许用应力曲线
弯曲、冲裁的冲压负荷曲线。
从图中可知,在冲裁和弯曲时,
完全可保证冲压负荷曲线在该压力机的许用压力曲线a之下,全行程的变形力均低于压力机的许用压力,足合理的。
在拉深时,虽然压力机的公称压力远大于拉深变形力,但在全部行程中有部分处于压力机许用压力曲线a之上.此时应按照负荷曲线选用较大规格公称压力的压力机,以满足变形力的要求,如曲线b。
对于工作行程较大的工序,可按压力机许用压力曲线选
用。
对于拉深工序,由于工作行程较大,不能按压力机的公
称压力选用,而近似地取为:
拉深时,最大拉深力≤(0.5~0.6)Fmax
浅拉深时,最大拉深力≤(0.7~0.8)Fmax
对于复合冲压工序,如落料拉深复合冲压时,不能简单地将落料力与拉深力叠加选择压力机,需考虑落料力最大值所处的位置,如图3-12所示。
虽然落料力小于压力机的公称压力,但由于落料力已超过压力机的许用压力曲线,需选用更大规格的压力机才能满足要求。
图3-l1许用压力曲线与不同冲压负荷曲线比较
1-拉深;2-弯曲;3-冲裁
图3-12落料拉深复合工序的负荷曲线、许用压力曲线
1-拉伸;2-落料
在选择压力机公称压力时,对于工作行程小于压力机公称压力行程的冲压工序,只要使冲压所需的成形力的总和不超过公称压力即可。
为简便起见,对于工作行程小于5%压力机行程的工序即可。
如一般的落料、冲孔、压印等丁序。
对于工作行程较大的工序,可按压力机许用压力曲线选用。
目前国内外厂家对公称压力行程给定的标准不同。
在使用中最好查阅产品说明书的滑块许用压力曲线。
按压力机的公称压力可分为小型压力机、中型压力机和大型压力机。
公称压力在l00t以下的是小型压力机。
在100~300t的是中型压力机。
在300t以上的是大型压力机。
我国压力机公称压力系列为:
160t,200t,250t,315t,400t,500t,630t,800t,1000t
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