第一篇：關于汽車縱梁沖壓工藝分析與改進

關于汽車縱梁沖壓工藝分析與改進

[摘 要]以汽車縱梁為研究對象，介紹其沖壓工藝方案，利用CAE技術，對縱梁在回彈處理方面總結了合理的工藝與技術改進措施。經過實際沖壓驗證：表明改進后的縱梁沖壓工藝效果良好，滿足使用要求，對類似零件成形工藝設計具有一定的參考作用。

[關鍵詞]汽車縱梁；沖壓工藝；CAE；回彈；自動補償

中圖分類號：TG386 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2018）29-0353-01

引言：沖壓工藝中，制約其快速發展主要集中在一些典型的難成形件上，如汽車覆蓋件、輪罩板件、梁類件等。梁類件隨著汽車輕量化的發展使用比例越來越高，強度也越來越高，決定了它的工藝特殊性和成形難度。梁類件中特別是高強梁類件中縱梁是典型的難成形件，主要取決于縱梁造型的復雜程度和使用板料的高抗拉強度。傳統加工工藝及存在的問題

汽車縱梁加工的內容主要包括：成形和制孔。加工工藝可分為成型前加工孔和成型后加工孔，制孔的方式又分為沖孔加工和鉆孔加工。目前，汽車縱梁加工多采用的是買成形縱梁料，通過搖臂鉆床鉆孔。選用鉆孔方式最大的優點是設備投資少，但缺點也很多：加工效率低、需要制造多種鉆模，生產準備周期長，很難適應多品種、小批量多批次產品的生產節拍。以陜重汽為例，隨著陜重的斯太爾產品產能的大幅提升，同時MAN產品逐步上升為主導產品，傳統的加工工藝已無法適應產能提升和產品變形的需求，縱梁孔位加工能力不足已成為車架生產的“瓶頸”問題，尋求新的縱梁加工工藝迫在眉睫。因為斯太爾產品為等截面梁，MAN產品為變截面梁，這兩種車架的縱梁結構不同，加工工藝差別較大，因此選擇縱梁加工工藝和設備時應兼顧此兩種產品結構的加工。加工工藝及所用設備的特點

2.1 生產效率高，勞動強度小

數控沖對新產品生產要求的準備時間短，對于縱梁孔的變化，生產準備僅為編程時間，輸入CAD圖形，可以自動生成加工程序，可以充分快速地滿足市場和每個用戶的要求，解決了現有搖臂鉆床孔效率差、生產準備時間長、勞動強度低的問題。采用原有方法，沖一個孔，帶上下料最慢需要1.2s，鉆一個孔最快需要10s。當加工5595mm長、200余孔的S35車縱梁時，5人需要14min，而采用數控沖只需4min。加工11050mm長、350余孔O40車縱梁，5人需要28min，而采用數控沖加工350個孔只需8min。

2.2 產品質量高

數控沖加工解決了搖臂鉆床鉆孔時，漏孔和孔距尺寸超差而影響鉚接和總裝配進度及質量的問題，并且數控沖加工的孔沒有毛刺，精度高于鉆孔?？v梁工藝改進

汽車的縱梁的強度比較高，且該類元件的塑性變形程度比較小，在縱梁的成形階段，其達到的塑性變形階段存在著一定的困難。如果其在成形時期，其板料的變形仍舊屬于彈性形變，那么就會使得其應力在釋放過后產生回彈的現象，降低了其成形尺寸的精準程度，其板料成形時期，如果其塑性成形出現了斷裂的現象，那么其板塊變薄百分比為60%，其普通的鋼板就會只有在25%以上，才會產生開裂的現象。

3.1 拉深成形

在對板料進行拉深處理時，要盡可能的讓其拉深工序一次完成，其拉深的深度要滿足其零件成形的需求，達到相應的標準，一次來防止其后續出現整形等不良現象。將其板料一次性的拉深到最大的位置上，可以確保其板料應用的充分程度，最大限度的降低了其板料的回彈性，其板料會無法輕易的產生塑性形變，提升了其成形零件尺寸的精準程度。以板料拉深成形的特征為基礎點，讓其拉深的深度要和其保持高度的一致性，便于板料和凸模的光順更好的基礎，降低其板料出現褶皺等不良現象，讓其拉伸后的板料應力可以不受到影響，在應力變化過后，其板料的變形程度就會趨于平穩，其所產生的變形以及回彈程度會比較小。

3.2 工序排布

工序排布工作開展時，必須要對其零件結構的可實施性以及自身的應用強度進行探究，通常，汽車縱梁的整形力度比較強，具有回彈大的特性。在零件結構條件滿足其工序排布的需求是，需要重視其板料成形的穩固性設計內容，還要對其零件尺寸的修改方案的可實施性進行探究。通常，板料的強度會比較高，其料的厚度也比較大，如果在成形時，不對其受力狀況進行分析，就會使得其受力呈現不均勻的狀態，導致其模具零件出現變形的現象，嚴重的還會影響其模具的使用年限，降低其零件的質量以及穩固程度。要在工序排布工作開展之后，調控好修邊力和整形力二者之間的關系，確保其模具零件的受力狀態。板料的回彈性比較明顯，所以其模具零件的修整工作難度比較高，如果使用傳統工藝方式修改其模具零件，就會使得其調試過后的模具零件回彈性超過實際所需的回彈性，還會使得其回彈量區域出現負角等現象，讓其整形工作無法順利的開展，嚴重的還會使得其模具報廢，不能正常的投入到使用工序中。想要防止該現象的發生，就要研究其CAE模擬回彈量和以往車型，總結其相關的生產經驗。縱梁CAE模擬改進分析

當確定出其實際的工藝生產方案之后，要利用CAE對其理論開展模擬的實驗，確定出其縱梁精準尺寸的目標，考量各類施工工藝方案應用的成形要求，盡可能的減小其現場模具整改的強度，適當的縮短其板料的調試時間，在實際的設計階段開展預處理的工作，設立出回彈控制的目標數值。

4.1 設定回彈理論分析目標值

通過最近幾年進行理論與實際回彈對比，總結了高強板模擬參數設置對應下的回彈分析目標值，梁類件對主面、側壁、法蘭等的不同部位制定了不同的目標值。梁類件主面的作用比較重要，在模具零件整改中牽動的整改工作量比較大，采用了較高目標的控制值；側壁CAE模擬盡量保證不出現負回彈，針對側壁定的目標值相對高一點；法蘭的影響因素比較多，理論與實際的對應程度不是很高，而且法蘭相對現場模具零件整改比較容易，整改成本和周期均較短，法蘭理論不出現負回彈，且在+1.0mm左右都能接受。

4.2 自動循環反彈模擬

為了達到理論目標值，借助軟件進行反復計算，由于縱梁結構復雜，回彈比較大，要想達到理想的目標值，需要進行多次補償并反復驗證。若每次均通過CAD輔助進行補償，再進行CAE軟件分析，則工作量大且浪費時間。研究了AF軟件自動補償循環回彈功能，如圖6所示，能減少此過程的工作量，避免了CAD造型過程中精度的降低。采用自動循環反復計算后能使人為利用CAD進行輔助造型的工作量減少到2～3次，節省了人力、物力。

4.3 高精度補償處理

雖然軟件的模擬結果作為主要的回彈補償依據，但由于軟件本身與現場的準確度不能達到完全一致，針對軟件的結果，還要結合經驗來進行判定，特別是針對縱梁類難成形的板料。高精度補償處理一般會在最后階段結合以往類似件的經驗值進行特殊部位和不確定部位的最終方案判定。軟件模擬的結果可能非常精確，但軟件模擬的狀態要真實反映到現場，就關系到模擬結果到加工數據的轉化精度問題，為了達到高精度轉化，經過試驗，采用Think3軟件進行回彈數據的處理。在進行回彈補償方案的選擇時，主要在拉深工序進行回彈預處理，整形工序作為較小量的回彈預處理。

結語

汽車縱梁是梁類件的典型代表，通過合理的設備選型、生產工藝設計，并借助CAE分析技術，基于軟件循環計算的回彈補償處理方法，經過實際沖壓效果的驗證，改進后的縱梁沖壓質量得到明顯提升，滿足客戶的使用要求。

參考文獻

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第二篇：【汽車工藝】背門內板沖壓數值模擬及工藝改進

【汽車工藝】背門內板沖壓數值模擬及工藝改進

在數值模擬分析的基礎上，制定出合理的沖壓工序排布方案，對于實際生產有著重要的指導意義。本文對背門內板的成形工藝進行了分析，利用AutoForm軟件分析其成形性并對成形工藝進行了改進，工藝改進后的方案能夠有效解決開裂和起皺的問題。

汽車覆蓋件一般由冷軋薄鋼板沖壓而成，具有結構尺寸大、形狀復雜、板料薄和表面質量要求高等特點。薄板的沖壓成形過程是一個復雜的力學過程，它是一個集幾何非線性、材料非線性和接觸非線性于一體的三重非線性耦合的連續介質力學問題，是一個大位移、大轉動和大變形的過程。以往車身覆蓋件的模具制造需要反復試模和修模，生產周期長，生產成本很高，產品質量不易控制。隨著計算機技術的發展，數值模擬技術在板料成形分析中得到廣泛應用，以往只能憑借經驗和生產試驗得出的結果經數值模擬分析便可快速獲得，從而縮短了模具設計與制造周期，降低了模具開發成本，提高了模具和沖壓件質量。

汽車背門內板具有尺寸大、形狀復雜等特點，成形容易產生開裂、起皺等缺陷。本文利用AutoForm軟件分析了背門內板的成形性，并對其成形工藝進行了改進。背門內板成形工藝分析 本文研究的背門內板模型如圖1所示，零件尺寸約為1320mm×1154mm×110mm。從圖1可以看出，此零件形狀復雜，尤其周邊形狀多樣，變化急劇，周邊R角較小，側壁較深且拔模角度小，拉延時極易出現開裂、起皺等缺陷；此件孔洞較多，沖孔方向不一致，工序排布比較困難；背門內板在背門開啟時部分可見，對表面質量要求較高，故此件成形質量控制難度較大。

背門內板沖壓方向的確定比較重要，合理的沖壓方向不僅能生產出高質量的產品，對降低生產成本也起著積極作用。若采用圖2a所示的沖壓方向，則側沖孔的廢料將落在產品上無法排出，如圖2b所示。經過綜合分析，最終確定拉延時的沖壓方向如圖2c所示。背門內板沖壓數值模擬分析1.模擬參數的設定

背門內板形狀較復雜，成形有一定的難度，故所用材料為沖壓性能較好的DC04，材料厚度為0.8mm。材料性能參數為：屈服強度σs=120～210MPa，抗拉強度σb≥270MPa，硬變硬化指數n≥0.18，厚向異性指數r≥1.5，斷后伸長率δ=36%，密度ρ=7.85×10-5N/mm2，楊式模量E=2.1×105N/mm2，泊松比γ=0.3。本例采用彈塑性強化模型進行計算，所用的屈服準則為Hill準則；摩擦因數為0.15。

在CATIA中抽出零件數模片體，以IGS格式導出并導入到AutoForm軟件中。工藝補充面在AutoForm軟件中制作，如圖3a所示，生成如圖3b所示的有限元模型工具體。2.模擬結果分析

成形極限圖（Forming Limit Diagram，簡稱FLD）是評定薄板成形性能最直接和有效的方法，通過此圖可以直觀地判斷零件起皺、開裂等缺陷，制定出相應的對策。如圖4所示，成形極限圖中的曲線A為成形極限曲線（Forming Limit Curve，簡稱FLC），在此曲線以上的區域表示材料發生了塑性破裂，曲線最低位置為平面應變狀態，次應變e2=0；曲線B為臨界極限曲線，處在曲線A和曲線B之間的區域材料有破裂風險；直線C為雙向等值拉伸線，在該線上材料處于雙向等值拉應力狀態，e1= e2；直線D為單向拉伸線，在該線上材料處于單向拉伸狀態，盡管板料厚度沒有增加，但材料內部已存在壓應力，有起皺趨勢；曲線B和直線C、D組成的區域為安全區，這部分區域的材料在成形時既得到了充分拉伸，又沒有破裂和起皺的工藝缺陷，此狀態為板料成形的最佳狀態；直線E為等厚拉伸線，在該線上材料處于等厚變形狀態，e1=-e2；直線D和直線E所組成的區域為臨界起皺區，該區域內的材料雖然受到壓應力，但材料沒有增厚；直線E以下的區域為起皺區，e1在AutoForm軟件中，經過多次調整工藝參數，最終得到了背門內板的兩種分析結果。第一種分析結果如圖5所示，從圖5a成形極限圖中可以很直觀地看出存在較大面積的開裂區域（紅色區）和臨界開裂區域（黃色區），由此可以判斷該零件開裂嚴重；起皺區無顏色顯示，說明無起皺現象，從圖中可以看出開裂的原因是局部主應變過大。從圖5b看出開裂的位置分布于零件形狀較復雜的周邊側壁區域。引起該零件開裂的原因主要有三個：一是，周邊R角過小，局部過于尖銳，存在應力集中；二是，零件側壁高度較大、拔模角度很小，材料橫向流動受阻，材料補給困難，在零件的橫向基本靠局部區域材料拉脹成形，產生過大的主應變；三是，拉延筋阻力以及壓邊力過大，材料流動困難。

為解決開裂問題，我們首先在不修改零件結構的前提下對拉延工藝參數進行調整，減小了拉延筋的阻力，得到了圖6a所示的成形極限圖，從中可以看出無破裂區域，但臨界起皺區（藍色區）和起皺區（紫色區）所占面積較大，說明零件局部存在較嚴重的起皺現象；從圖6b中可以看出起皺的位置主要分布于零件周邊區域。該零件產生起皺的原因主要有2個：一是，零件局部區域形狀變化急劇且較復雜，致使局部材料堆積；二是，拉延筋的阻力以及壓邊力過小，材料流入過多。起皺位置大部分在打開背門時是可見的，影響了整車的外觀質量，所以這樣的區域表面質量要求較高，通常不允許有起皺出現。由以上分析可知，此零件無法同時消除開裂和起皺的缺陷。為了驗證數值模擬分析結果的正確性，采用此方案生產出了第一批軟模件，得到了圖7所示的實物圖。從圖7中可以看出，背門內板最上部的兩個角有明顯起皺現象，玻璃窗框的左右下角部雖然經過了人工打磨，仍然可以看出起皺的痕跡，說明此處起皺很嚴重。圖6和圖7對比可發現，數值模擬結果與實際生產所得到的結果基本吻合，從而也證明了數值模擬對板料成形分析具有很大的指導意義。工藝改進及其數值模擬分析 1.工藝改進

背門內板形狀復雜，拉延時存在開裂與起皺的矛盾，為了克服這個矛盾，且在不修改零件結構的前提下得到合格產品，本文采用了一種改進的工藝，新工藝所建立的有限元工具體如圖8所示。其工作過程如下：

（1）板料放置在下壓邊圈上，上壓邊圈下行與下壓邊圈接觸將板料壓?。?/p>

（2）上壓邊圈與下壓邊圈以及板料一起下行，與凸模共同成形出上壓邊圈所具有的零件形狀；

（3）凹模下行，與內壓邊圈以及凸模共同成形出剩余的零件形狀。2.工藝改進后的數值模擬結果分析為了快速驗證工藝改進后的成形性，在AutoForm軟件中對背門內板進行了數值模擬分析，分析中所用的拉延筋阻力與工藝改進前的第一種情況相同，得到成形極限圖（見圖9a），從圖中可以看出零件無開裂、起皺缺陷出現，只有極少數位置有開裂風險，后期通過模具調試可以解決，小部分區域存在壓應力，材料有增厚的趨勢。從圖9b中可以看出，在零件的可見區域不存在起皺現象，整個沖壓件無開裂區域，質量達到了要求，說明改進后的工藝能有效解決開裂和起皺的矛盾，可獲得質量較高的沖壓件。但此工藝還需后期實際生產來進一步驗證。以下從工藝改進前后成形過程的對比來分析工藝改進后能夠獲得合格沖壓件的原因。圖10所示為工藝改進前的部分成形過程，從中可以看出，零件周邊復雜的形狀與內部凹陷的形狀同時成形，最高點A先接觸板料，進料方向只能由外向內，當拉延筋的阻力較大時，周邊形狀復雜處無法得到足夠的材料補給，主要依靠局部材料的拉脹成形；當主應變大于材料的極限應變時，零件周邊側壁發生開裂，零件中心形狀是凹陷的，同時內部較平坦，板料線長較大，有足夠的板料成形；當拉延筋的阻力和壓邊力較小時，致使進料速度過快，內部局部區域會出現起皺現象。圖11為工藝改進后的部分成形過程，成形時零件周邊復雜的形狀最先成形，隨著上壓邊圈下行，內部板料由弧形逐漸被拉直，說明在成形周邊復雜的形狀時，進料方向不單是由外而內，內部的材料也會進行補給，材料優先貼合在凸模上，周邊材料得到聚存，故側壁得到了較好的形狀，開裂問題得以解決；由于內部材料向外側流出，材料線長縮短，內部形狀成形時無法從外側得到材料，只能依靠材料的局部拉脹成形，保證了內部局部區域不會起皺。所以，從理論上也說明此工藝方案能有效地解決開裂和起皺問題，保證能夠得到合格的產品。背門內板沖壓工序排布

采用數值模擬分析手段對該零件的成形進行分析后，確定出板料大小、沖壓方向和分模線的位置等，根據得到的相關數據制定沖壓工序排布簡圖，為后期模具方案的制定提供指導。在工序分配時要考慮零件的沖壓成形性、穩定性和模具結構實現的可行性、難易程度，以及各工序間的銜接和沖壓生產流程等。

此零件孔洞較多，且各類孔的沖切方向不同，給工序安排帶來很大困難?？祝ò▓A孔和非圓孔）沖切的一般原則為：孔徑（特指圓孔直徑和非圓孔的最小直線距離）不大于6mm時，沖切方向與孔平面法線角度不大于5?；孔徑在6～12mm之間時，沖切方向與孔平面法線角度不大于10?；孔徑大于12mm時，沖切方向與孔平面法線角度不大于15?。按此原則并結合該零件孔的功能和屬性，同時考慮模具各部分的結構強度，把沖孔安排在3個工序中完成。

經過以上分析并結合數值模擬分析結果，最終成形工序排布為：OP05，落料→OP10，拉延→OP20，修邊+沖孔→OP30，整形+沖孔+側沖孔+翻邊→OP40，整形+沖孔+側沖孔。各工序間零件的旋轉角度因不能大于10?，所以OP20工序相對于OP10工序以Y軸為中心旋轉了8?；OP30工序相對于OP20工序以Y軸為中心旋轉了9?；OP40工序相對于OP30工序以Y軸為中心旋轉了10?。修邊和沖孔時要充分考慮廢料的排出或收集，在OP20序修邊時，兩處廢料刀因工藝所限布置為刀背對刀背形式，廢料切斷后會滯留在兩廢料刀之間，需預留廢料提升器，以保證廢料順利排出。詳細工序排布如圖12所示。結語

汽車背門內板由于其結構復雜并且具有一定的特殊性，在成形時容易出現開裂和起皺等缺陷，并且這兩種缺陷很難同時消除，往往在消除一種缺陷的時候會造成另一種缺陷產生。本文采用兩種工藝方案在AutoForm軟件中分別對背門內板進行了數值模擬分析，通過結果對比分析，工藝改進后的方案能夠解決開裂和起皺的矛盾，得到質量合格的沖壓件。因此，對于有背門內板類似結構的零件，如左右車門內板等，都可以采用本文中改進的方案進行成形，解決開裂和起皺缺陷。雖然數值模擬分析得到了較好的結果，但此改進方案還有待實際生產的驗證。

借助數值模擬分析方法，為沖壓成形的評估提供了重要參考，可以制定出較合理的沖壓工藝，為模具方案的制作提供參考。作者：孫芬芬 譚植文 魏憲波 馮擎峰

第三篇：汽車生產四大工藝沖壓工藝講稿

汽車生產四大工藝沖壓工藝講稿

一、沖壓加工工藝的特點

沖壓是一種先進的金屬加工方法。它是建立在金屬塑性變形的基礎上，利用模具和沖壓設備對板料施加壓力，使板料產生塑性變形或分離，從而獲得一定形狀、尺寸和性能的零件。

沖壓生產依靠模具和沖壓設備完成加工過程，因此它具有生產效率高、操作簡便、便于實現機械化和自動化的特點。采用精密復雜的模具，能加工出用其她方法難于生產的形狀復雜的零件，且尺寸精度穩定，材料利用率高，零件重量輕。在大批量生產中，是一種先進的優質、高產、低消耗和低成本的加工方法。

二、沖壓工序分類

沖壓工序可分為分離工序和成形工序兩大類。分離工序是在沖壓過程中使沖壓零件與板料沿一定的輪廓線相互分離，同時沖壓零件的分離斷面要滿足一定的質量要求。成形工序是板料在不破裂的條件下產生塑性變形，獲得所要求形狀的零件，同時也滿足尺寸的要求。

三、模具調整

模具調整,就是在試沖過程中,解決模具本身各相對運動部分之間、沖壓件結構與沖模結構、沖模結構與壓床工藝參數、沖模結構的工藝參數與現實生產條件之間、壓床與生產條件之間、人與沖模或壓床等等之間的矛盾。只有解決了這些矛盾，才能保證沖壓件的質量和一定的生產效率。根據沖模調整的內容和性質，調整工作一般可分為四類：新制模具的調整；磨損后或修復后的調整；生產調整（即日常調整）；使用代用材料或更換壓床后的調整。

新制模具的調整(試模),就是在模具制造完成后,在相應的壓床上進行試沖,制出合格的零件。

沖模在經過一段時間使用后，其工作部分的精度和結構的工藝參數會有變化，因此，必須進行修復。修復后的沖模，在結構上不可能與新制造后的沖模完全一樣，必須再次調整，又稱之為大調或修后調整。

在沖壓件生產過程中，每次都需經過裝模后生產前的模具調整，（通常此項工作由機長來完成）由機長按照《工藝規程》和《作業標準》中的要求，將模具調整壓制出合格零件。

使用代用材料之后，必須正確地解決沖模結構的工藝參數與毛坯的機械性能直間的矛盾。也就是要根據代用材料的特性（機械性能、厚度及精度等級）來修整沖模結構的有關工藝參數部分。

更換壓床生產時，也必須進行適當的調整工作，以解決沖模結構與壓床結構之間、制件特征與壓床性能之間的矛盾。一般只是相應地改變沖模的氣墊頂桿的長度和位置，改變沖模的安裝孔或安裝槽等。在整個調整過程中，必須嚴格地遵守調整工安全操作規程及作業標準。試沖前必須先以寸動規范逐漸下調壓床滑塊，檢查以下內容：

（1）沖模安裝是否正確；

（2）壓床的裝模高度是否略大于沖模的實際閉合高度；（3）沖模各相對滑動部件間的相對關系是否準確；（4）沖模內和壓床上有無雜物；

（5）壓床的技術狀態（尤其是壓床的制動情況）是否良好。

四、汽車覆蓋件生產的特殊要求(一)覆蓋件的定義

汽車覆蓋件是指覆蓋發動機、底盤、構成駕駛室和車身的薄鋼板異形體的表面零件和內部零件而言。載重汽車的駕駛室、廂式貨車的車身、轎車的車前板和車身等都是由覆蓋件和一般沖壓件組成。(二)覆蓋件和一般沖壓件的比較

覆蓋件與一般沖壓件相比較，具有材料薄、形狀復雜、多為空間曲面、結構尺寸大和表面質量高等特點。(三)對覆蓋件的要求 1.表面質量

覆蓋件表面質量分為A級和B級除被覆蓋的表面為B級外，暴露在外面的表面均為A級。(1)A級

覆蓋件表面不允許有裂紋、波紋、凹痕、邊緣拉痕、擦傷以及其他破壞表面完美的缺陷。覆蓋件上的裝飾棱線、裝飾筋條要求清晰、平滑、左右對稱及過渡均勻。覆蓋件之間的裝飾棱線銜接處應吻合,不允許參差不齊。表面上一些微小缺陷都會在涂漆后引起光的漫反射而損壞外觀。（2）B級

覆蓋件表面不允許有裂紋、暗傷,但允許有輕微的拉痕、波紋，筋條棱線要求清晰、平滑、過渡均勻。

（四）生產過程中的特殊要求

由于外覆蓋件的表面質量要求較高，在生產過程中對材料的表面潔凈度、模具型腔的潔凈度以及輸送帶的表面潔凈度要求就高，否則會造成覆蓋件表面凸包等質量缺陷。由于我公司的生產條件有限，沒有板料清洗機，全靠人工操作，因此要求操作工在作業和裝箱過程中必須嚴格按照作業標準中的要求操作，保持材料、模具型腔、輸送帶的表面潔凈，對零件輕拿輕放，避免不必要的磕碰劃傷、凸包等現象。同時要求操作人員和質量檢查人員必須對零件進行全數檢查，發現問題立即處理。

內、外覆蓋件在成行過程中的拉延、翻邊、整形是否到位，它會直接影響外覆蓋件的美觀（主要影響棱線及筋條的清晰度），影響內覆蓋件焊接搭接部位的形狀吻合，零件本身的回彈也會加大，從而最終影響白車身焊接的尺寸精度。因此判斷沖壓件在成形過程中是否到位也是十分重要的。

第四篇：沖壓工藝方案的分析與確定

沖壓工藝方案的分析與確定

該零件包括落料、沖孔、彎曲三道工序，可有以下三種工藝方案：

方案一：落料----沖孔---彎曲。采用單工序模生產

方案二：落料沖孔彎曲合并。采用復合模生產。

方案三：沖孔---落料彎曲。采用連續模生產。

方案一模具結構簡單，制造容易 模具壽命長，但需要兩道工序兩幅模具，成本高而生產效率低，難以滿足大批量生產要求。方案二只需一副模具，工序比較集中，占用設備和人員少，生產率高，適用于大批量生產，但模具結構復雜成本高。方案三只需要一副模具，生產效率高，但模具結構復雜，制造周期長，對零件定位復雜。

第五篇：汽車頂棚生產與工藝改進措施的分析

汽車頂棚生產與工藝改進措施的分析

摘 要：隨著汽車行業的發展，人們對乘車舒適性的要求越來越高，但國內外早期的汽車頂棚生產工藝并未對聲波噪音產生足夠的認識，汽車頂棚工藝技術的滯后使得駕駛員和乘客要無可奈何地承受車內聲場共振現象。面積較大的汽車頂棚作為因外界刺激而產生振動和噪聲的主要來源，逐步成為了汽車性能指標的重要影響因素。本文以振動噪聲理論為指導，通過有限元模態技術，建立起汽車頂棚的模態模型，并對汽車頂棚生產工藝和NVH改進進行了研究。

關鍵詞：汽車頂棚；生產工藝；有限元建模；NVH；模態分析

隨著汽車行業的發展，人們對乘車舒適性的要求越來越高，但國內外早期的汽車頂棚生產工藝并未對聲波噪音產生足夠的認識，汽車頂棚工藝技術的滯后使得駕駛員和乘客要無可奈何地承受車內聲場共振現象。面積較大的汽車頂棚作為因外界刺激而產生振動和噪聲的主要來源，逐步成為了汽車性能指標的重要影響因素。本文以振動噪聲理論為指導，通過有限元模態技術，建立起汽車頂棚的模態模型，并對汽車頂棚生產工藝和NVH改進進行了研究。

一、汽車頂棚結構的建模和模態分析

汽車頂棚的振動造成了車內的低頻噪聲，影響了駕駛和乘坐的舒適性，通過汽車頂棚的模態分析，可以根據振動傳遞產生的噪聲機理來對噪聲處理提供診斷依據。

本文采取有限元軟件PATRAN對汽車頂棚結構進行建模，再導入聲振分析軟件SYSNOISE中進行汽車頂棚的模態分析。在SYSNOISE中，材料參數選擇0.9mm的低碳鋼，邊界條件設定為四邊位移為零。因為車內噪聲的主要頻段為200Hz以下，所以，該模態分析的關鍵在于對200Hz以下的低頻段進行低階模態計算。其次，由于汽車頂棚圍成的封閉車內空間會產生聲波共鳴現象，導致駕駛員和乘客的耳鳴噪音出現，國內外早期的汽車頂棚生產工藝并未對聲波噪音產生足夠的認識，汽車頂棚工藝技術的滯后使得駕駛員和乘客要無可奈何地承受車內聲場共振現象。因此，本文同樣通過PATRAN對車內聲場進行建模，再利用SYSNOISE來分析車內聲場的聲學模態。汽車頂棚結構的模態分析流程見表1所示。

二、汽車頂棚結構的工藝與模態的關系

通過上文對汽車頂棚結構的建模和模態分析，為了減振降噪，可根據汽車頂棚結構特點和振動噪聲之間的關系，來對汽車頂棚生產工藝進行研究。

1、金屬板厚度對汽車頂棚模態的影響

前文在汽車頂棚有限元分析中采用的是0.9mm的金屬板厚度，本文將其與0.7mm和1.2mm厚金屬板的汽車頂棚結構模態進行對比。通過對前十階模態進行計算，200Hz以下的低階模態聲場振型結果表示：在汽車頂棚金屬板厚度為0.7mm時，汽車前排和后排均出現了較強的低頻噪聲，其模態頻率低于0.9mm，而在汽車頂棚金屬板厚度為1.2mm時，其模態頻率要比0.9mm厚時要高出不少。因此，金屬板厚的增加對于減振降噪具有良好的改善效果。

2、金屬板材料對汽車頂棚模態的影響

前文在汽車頂棚有限元分析中采用的是低碳鋼作為頂棚材料，作為對比試驗，本文將鋁合金納入其中。通過對前十階模態進行計算，200Hz以下的低階模態聲場振型結果表示：在低碳鋼和鋁合金為同等厚度的前提下，模態頻率有少許上升，但鋁合金的密度較之低碳鋼要小很多，對車身質量的優化有一定幫助。

三、汽車頂棚結構的工藝改進措施

汽車頂棚結構的工藝是一個復雜的結構系統，既要考慮性能的實現，又要降低經濟費用，因此，本文提出在替換汽車頂棚金屬材料和減小金屬板厚度的條件下，在振動的峰值點設計數根加強帶來對汽車頂棚生產工藝進行改進的措施。

汽車頂棚采用0.7mm厚的鋁合金材料，設置三條相同材質、寬度50mm的加強帶，總體維持在12kg左右的重量之內。其中，加強帶設置在汽車頂棚后部位置，靠近汽車尾部的加強帶厚度設置為0.3mm，靠近汽車頭部的加強帶厚度設置為0.5mm，中間的加強帶設置為0.7mm，利用PATRAN建立汽車頂棚模型并導入SYSNOISE進行模態分析。

改進后，汽車頂棚的低階模態有了一定的改善，200Hz以下的低頻整體升高，加強帶的設計有效地抑制了汽車頂棚引發的生輻射，模態振型的峰值點挪動到了對駕駛員和乘客有利的狀態，本措施實施后，低頻模態有明顯提高，對低頻噪音的改進效果滿足要求。而此時汽車頂棚的結構質量減小，更符合經濟性能的需求。隨著計算機系統的日益發展和新材料的日新月異，汽車頂棚的生產工藝改進研究還將有進一步的研究前景，相信日后將出現更為簡便和有效的有限元模態分析方法，建立起更加切合實際需求的駕乘模型。

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