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沖壓件的拉延性能及可焊接性
10-23 / 2021
沖壓件是構(gòu)成車身的基礎(chǔ),汽車五金沖壓件的沖壓直接關(guān)系到車身的質(zhì)量,而白車身又是汽車上一個(gè)較重要的部件,決定了新車型的生產(chǎn)和銷售前景,從這個(gè)意義上來(lái)說(shuō),沖壓件的好壞是非常重要的,幾乎新車型的所有設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)都與之有關(guān)系,包括底盤部件的匹配、內(nèi)飾的設(shè)計(jì)等也是以白車身即沖壓件為基礎(chǔ)的。在現(xiàn)代新車型中,有一種新車型的是保持底盤和其他部件不變,只改變車身的結(jié)構(gòu),從而達(dá)到新車型的,從這點(diǎn)我們也可以看出來(lái)沖壓件的重要性。

車身是沖壓件的目的。在實(shí)際生產(chǎn)中,通常在焊裝廠內(nèi)將沖壓件焊接成一個(gè)個(gè)組件,再將這些組件焊接成一個(gè)個(gè)分總成,接下來(lái)在總拼臺(tái)上將這些分總成焊接成一個(gè)白車身,較后經(jīng)過調(diào)整、安裝發(fā)動(dòng)機(jī)罩、翼子板、車門等形成一個(gè)完整的白車身,所以,沖壓件的目的就是形成一個(gè)完整的白車身。

沖壓件所用材料一般為金屬材料,主要有車身輕量化、強(qiáng)度和剛度、不斷提高的性、、乘坐舒適性和外觀質(zhì)量的品質(zhì)等要求。雖然,近年來(lái)輕質(zhì)材料的研究和應(yīng)用日益廣泛,但鋼板材料以其自身的性能優(yōu)點(diǎn)保持著車身材料的位置,約占整車鋼鐵材料的70%鋼板材料的主要優(yōu)點(diǎn)為成本低,特別是相對(duì)于塑料和輕合金,其次鋼板材料具有加工難度小、、成型工藝較為成熟容易回收且對(duì)環(huán)境污染較小。

金屬材料是現(xiàn)代車身上使用較多的材料,具有深拉不易產(chǎn)生裂紋、易于加工的優(yōu)點(diǎn)??傮w說(shuō)來(lái),車身用鋼板應(yīng)該具有良好的拉延性能、低屈服點(diǎn)、大的延伸率、可焊接性和涂裝性較好、表面平整較好等要求。

鋼板是車身沖壓件用量較大的材料,鋼板的種類很多,在汽車設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該根據(jù)車身要求選擇使用不同性能的鋼板,如要求高的部位應(yīng)該使用鍍鋅板,承受應(yīng)力較大的地方應(yīng)該使用鋼板等。

(1)冷軋鋼板

按現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定鋼板分為薄板和厚板兩種,凡厚度小于4mm的鋼板叫做薄板,其余成為厚板。軋制薄板分為冷軋剛板和熱軋剛板兩種,其中冷軋鋼板具有尺寸、表面平整、屈服點(diǎn)低、成型性較好的優(yōu)點(diǎn)。

(2)熱軋鋼板

熱軋鋼板的成分與冷軋鋼板基本相同,但其機(jī)械性能、表面狀況和尺寸精度不如冷軋鋼板,一般用于板厚較大且非外觀件的板件。

(3)不銹鋼板

不銹鋼板的特點(diǎn)是其強(qiáng)度和硬度比普通鋼板大,所以其沖壓加工力也比較大;其次其表面光潔,對(duì)于一些對(duì)表面要求高的沖壓件有利,但是五金沖壓件在沖壓成型中容易劃傷,加之不銹鋼板沖壓零件在成型后不再涂飾,因此表面劃傷是不銹鋼零件沖壓加工中一個(gè)比較突出的問題,現(xiàn)在工程上針對(duì)這個(gè)問題比較常用的解決方法是在不銹鋼板上鋪上聚氯乙烯薄膜,保護(hù)不銹鋼板的表面,防止劃傷,而且還能減少摩擦,提高其拉深性能。

需要注意的是,經(jīng)復(fù)雜變形的不銹鋼板沖壓件,殘余應(yīng)力較大,可能在存放期間會(huì)導(dǎo)致時(shí)效開裂,因此一般要求對(duì)成型后的不銹鋼板零件及時(shí)進(jìn)行熱處理,以其殘余應(yīng)力。

(4)鋼板

鋼板是對(duì)普通鋼板加以處理而的新型鋼板,具有屈服點(diǎn)高和抗拉的特點(diǎn),但其比重只有普通鋼板的75%,所以,鋼板對(duì)減小車身重量和提高車身強(qiáng)度有的意義,并且可以降低耗能、提高汽車碰撞時(shí)的性,現(xiàn)代轎車車身多使用鋼板。

鋼板的機(jī)制一般會(huì)在程度上犧牲其他的沖壓性能,如伸長(zhǎng)率降低、回彈大、成型力增大,鋼板通常會(huì)減小沖壓件的厚度,這樣就導(dǎo)致汽車沖壓件厚度減小后抗凹陷能力下降,但是隨著近年來(lái)新型鋼板的研制和,鋼板的成型性已有很大提高,被廣泛的用來(lái)替代普通鋼板來(lái)制造車身的沖壓件。

(5)表面處理鋼板對(duì)鋼板表面進(jìn)行處理是提高車身鋼板的性較的手段之一,近年來(lái)表面處理鋼板已占車身鋼板用量的60%~80%,有些轎車甚至全部使用表面處理鋼板。表面處理鋼板是通過在普通鋼板或鋼板上涂刷鋅、鋅合金、鋁、鉛錫合金等材料的,有單面和雙面之分,在鋼板一面上涂刷材料即為單面處理鋼板,在鋼板上下兩面都涂上材料即為雙面處理鋼板。

表面處理鋼板較大的優(yōu)點(diǎn)是性、涂裝性和裝飾性都較好,缺點(diǎn)是隨著鍍層的厚度增加,可能會(huì)對(duì)鋼板的成型性和焊接性造成不良影響,一般來(lái)說(shuō),當(dāng)鍍層超過40g/mm2時(shí),就不能鋼板的成型性和焊接性,對(duì)焊接性的影響主要是因?yàn)樵诤附訒r(shí),焊鉗的電極頭可能會(huì)被鍍層污染,導(dǎo)致無(wú)法打焊,特別是當(dāng)鍍鋅鋼板和普通鋼板焊接時(shí)更是如此,所以在選擇表面處理鋼板的鍍層厚度時(shí),要考慮到對(duì)成型性和焊接性的影響。

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