超高强度钢车身B柱加强板热成形工艺参数多目标优化

超高强度钢车身B 柱加强板热成形

工艺参数多目标优化

高云凯1 邓有志1 曹 伟2

1.同济大学,上海,201804

2.浙江吉利汽车研究院有限公司,临海,317000

摘要:对超高强度钢车身B 柱加强板热成形中的冲压速度、压边力、摩擦因数、板料初始温度及工具初始温度进行了工艺参数正交分析,并运用模糊数学中的综合评判法,对成形后的最大减薄率和危险点的主应变均值两个目标值进行了综合。通过综合指标的极差分析,确定冲压速度、压边力与摩擦因数组合、板料初始温度及工具初始温度对综合评分的影响程度,分析得出最优的车身B 柱加强板热成形工艺参数组合方案。

关键词:超高强度钢;车身B 柱加强板热成形;工艺参数优化;多目标;正交试验设计中图分类号:T G386 文章编号:1004 132X(2011)05 0621 04

Multi -objective Optimization for Ultra High Strength Steel B -pillar of

Car Body Hot Forming Process Parameters

Gao Yunkai 1 Deng Yo uzhi 1 Cao Wei 2

1.T ongji U niversity ,Shang hai,201804

2.Zhejiang Geely Autom obile Research Institute Co.,Ltd.,Linhai,Zhejiang,317000

Abstract :T he ultra high str ength steel B -pillar o f car body ho t forming pro cess param eters,such as punch velocity,binder force,static friction,initial tem peratur e of blank,initial tem perature of to ols etc.w ere analyzed based on orthogo nal ex perimental design method and the comprehensive eval uatio n to max imum thinning r ate and mean value o f dangero us points principal str ain w as obtained by means of fuzzy mathematics.From this ev aluation,the ex tent of overall influences on the process pa r am eters w as clarified.T hr oug h analyzing the factors resulted from the simulation results,the opti m ized B-pillar o f car body ho t forming pro cess par am eters schem e w as o btained.

Key words :ultra hig h streng th steel;B-pillar of car body ho t fo rming process;pro cess param eter optimization;multi-objective;orthogo nal ex perimental desig n

收稿日期:2010 06 07

基金项目:中韩国际科技合作项目(2008DFB50020)

0 引言

车身轻量化已经成为汽车(特别是轿车)工业的发展趋势之一。使用高强钢后,可以通过减小壁厚来减轻零件重量,实现车身轻量化,同时其超高的强度又能提高车辆碰撞安全性,满足轻量化和提高安全性的要求,因此高强钢在汽车领域的应用越来越广泛。但是高强度钢板随着强度的提高,其冲压成形性能降低,强度越高,成形难度越大,尤其是当强度超过1000M Pa 时,车身B 柱等一些形状复杂的零件用常规的冷冲压工艺几乎无法成形。热成形技术是一项专门用于成形高强度钢板冲压件的新技术,可以成形强度高达1500MPa 的冲压件,而且高温下成形几乎没有回弹,具有成形精度高、成形性能好等优点,因此引起业界的普遍关注并迅速成为汽车制造领域的热门技术[1]。

热成形过程中工艺条件对制品质量的影响存

在诸多非线性时变和不确定因素,是成形过程工艺优化和质量控制的一大难点。传统的试模方法不仅费时、成本高,而且过于依赖经验和以往案例,精确度不高,难以满足新产品投放周期短的要求。数值仿真虽然可以降低试模的成本,也可以对工艺调整作出定性指导,但这种指导缺乏定量的精度,要想获得好的结果,经验和反复试验调整仍是必需的。试验设计方法在一定程度上可以减少反复试验的盲目性,能以较少的试验次数得到试验范围内较优的工艺组合。

现选取某车型典型冲压件车身B 柱加强板,对其热成形工艺进行研究,并利用正交试验理论找出其中的主次影响因素,得出一组最优的工艺参数组合以指导该车身B 柱加强板的实际生产。

1 模型的建立

1.1 有限元模型

在前处理软件H YPERM ESH 的LS -DYNA971模板下建立有限元模型,见图1。工具

621 超高强度钢车身B 柱加强板热成形工艺参数多目标优化 高云凯 邓有志 曹 伟

和板料都使用四节点H ug hes-Liu 壳单元,沿厚度方向上有5个积分点,同时在关键字*CON T ROL_SH ELL 设置TS H E L L =1,使得热计算中壳单元被当成十二节点Brick 单元[2]

,以考虑单元厚度方向上的热传递。板料和工具的初始温度假设为各向同性;板料和工具接触面间的传热系数取3000W/(m 2

K ),同时考虑工具和板料与周围环境的辐射换热及对流换热,环境温度假设为20 ,工具和板料的表面发射率考虑为0 6[3]。工具和板料间仅考虑静摩擦而不考虑动摩擦。为了缩短仿真计算时间,把仿真过程中的冲压速度放大为实际冲压速度的50~100倍,同时相应地放大热导率、传热系数和热辐射因子以

补偿由于速度提高带来的误差。

图1 有限元模型

由于车身B 柱加强板形状较为复杂,为保证其成形性能,布置了8条等效拉深筋(图2),阻力

系数根据成形的难易程度设为0 03~0 40不等。

板料的初始厚度为1 5m m,尺寸为1680m m 540m m

。

图2 拉深筋布置

1.2 材料模型

材料基本参数参考NUMISH EET2008标准考题BM03[4],见表1和表2。LS-DYNA 中使用材料号*MAT _106[2]

可方便输入这些材料参数。

表1 材料基本参数[4]

材料名称22M n B5密度 (kg/m 3

)7830质量热容c (J/(kg K))650热导率 (W/(m K))32线性膨胀系数 (K -1) 1.30 10-5

弹性模量E (GPa)

210泊松比

0.3

表2 22MnB5在不同温度下的机械性能[4]

温度( )

201002003004005006007008009001000E (GPa)212207199193166158150142134126118泊松比

0.2840.2860.2890.2930.2980.3030.3100.3170.3250.3340.343

p 4.28 4.21 4.10 3.97 3.83 3.69 3.53 3.37 3.21 3.04 2.87c

6.2 1098.4 105 1.5 104 1.4 103

25878.4

35.423.3

22.230.3

55.2 (W /(m ))30.731.33027.521.723.625.627.6质量热容c (J /kg K)

444

487

520

544

561

573581

586590

596603

1.3 成形模拟结果及分析

为了使后续的优化设计更有针对性,先对B 柱加强板进行成形仿真试验,以获得一组能够满足各项成形指标的工艺参数,这些参数将作为确定正交试验各因素水平的基准。参考生产实际经验,并多次试算后,获得了以下一组工艺参数:冲压速度取2m /s;压边力取100kN,静态摩擦因数取0 125,板料初始温度取810 ,工具初始温度取75 。在上述热成形工艺参数下,B 柱加强板的各项成形性能指标结果见图3~图7。成形极限图(FLD)是评价材料成形性的一个有效工具,如图3所示,本文研究对象车身B 柱加强板的成形性较好,没有裂纹和过分变薄现象,有少量起皱和变形不充分的地方。

成形后板料最大厚度1 596m m,最小厚度1 130mm(图4),相应的最大减薄率是24 667%。最小厚度出现在图4圆圈处,该处位于凹模底部图3 成形极限图

过渡圆角区域,且此处的拉深深度达81 4mm 。最大厚度出现在图4矩形处,该处局部形状较为

复杂,材料容易在较小的凹槽处堆积。

塑性应变(图5)最大为0 4997,最大塑性应变没有超过材料的极限应变。

拉深终止时刻板料或工具的温度分布如图6、图7所示。板料在模腔部分的温度较高,模腔外部分的温度较低,最高温度为637 2 。该现象可解释为:板料的热成形是内部温度场与应力场同时共

622 中国机械工程第22卷第5期2011年3月上半月

图4

厚度分布

图5

板料塑性应变

图6

终止时刻板料温度分布

图7 终止时刻压边圈温度分布

存,相互作用、耦合的变化过程。模腔部分的板料发生了相对较大的塑性变形,而模腔外的板料基本上无塑性变形或变形较小。变形能转化为内能,因此温度较高。塑性变形越大,由变形能转化而来的内能越大,温度就越高。压边圈温度分布则受热接触影响较大,与板料先接触的部分温度较高。由于图7圆圈处的压边圈部分最早与板料接触,所以获得最多的接触传热,温度最高。

虽然在上述工艺参数下,车身B 柱加强板的各项成形性能指标均已合格,但这种凭借经验和多次试算所得到的工艺参数并不是最优的组合,有进一步优化的必要。

2 热成形工艺参数优化设计方法

正交试验设计是利用规格化的正交表,恰当地设计出试验方案和有效地分析试验结果,提出最优配方和工艺条件,进而设计出可能更优秀的试验方案的一种科学方法[5]。热成形工艺是一个复杂的过程,影响制件成形性能的工艺参数很多,

为了减少试验次数,同时获得足够多的参数,模拟试验采用正交试验法,通过分析试验结果,提出最优的热成形工艺条件。

2.1 优化目标设计

对某些热冲压产品,起皱和减薄等缺陷是一些无法彻底消除的问题,只能通过工艺参数的优化,减轻制件的这些缺陷,从而满足制件的设计要求。常用的评价板料成形性能的指标有最大减薄率T 1、危险点的主应变 1和成形极限图。FLD 虽然直观,但不便于数值化以用做正交试验指标;最

大减薄率T 1和危险点主应变

1的数值越小,表示成形质量越好[6]

。因此,本文针对最大减薄率、最危险的5个点主应变均值 e 两个指标的综合值,讨论得到使综合指标达到最优的工艺参数组合。

这里取每次试验中最危险的5个点主应变均值 e 作为评价指标的原因是为了避免取单个点造成的

片面性,使评价指标更合理、更有效。

2.2 正交试验的设计

分析的目标是确定最大减薄率T 1和每次试验中最危险的5个点主应变均值 e 两个指标的综合值。为保证制件的成形质量和使用要求,必须满

足以下条件:T 1 30%, e 0 7。

影响B 柱加强板热成形质量的因素很多,选

取对热成形过程影响较大的4个因素,每个因素设置3个水平。因素分别设置为冲压速度A 、压边力F binder 和静态摩擦因数f s 组合B 、板料的初始

温度C 和工具的初始温度D 。由于板料和压边圈之间的摩擦力是由压边力和摩擦因数共同决定的,因此将压边力和摩擦因数视为一个组合因素。因素水平表见表3。

表3 因素水平表

水平因素

A(m/s )

B

C( )D( )11F binder =150k N,f s =0.1007607522F binder =100k N,f s =0.1258101253

3

F binde r =70k N,f s =0.150

940

175

根据4因素3水平,选取正交表L 9(34)。按照正交表所规定的试验方案,经过LS -DY AN 971分析,提取成形后车身B 柱加强板的最大减薄率和危险点的主应变数据。

623 超高强度钢车身B 柱加强板热成形工艺参数多目标优化 高云凯 邓有志 曹 伟

2.3 正交试验结果数据处理

模拟试验所选取的目标指标对车身B柱加强板成形质量的影响程度各有侧重,同时各指标的量纲并不一致,为兼顾各个指标,有必要建立一个使各个指标都尽可能好的综合评判方法,从而将多目标问题转化为单目标,实现多目标问题的综合优化。因此,采用模糊数学中的映射函数[7]进行处理,将各个指标值统一映射到[0,1]的数值区间中,结合加权评分法,在模糊处理的基础上再对权值进行分配。权值分配根据正交试验分析结果和指标对制品综合质量的影响程度,按百分制加权,最大减薄率和危险的主应变的权值分别为:k1=70, k2=30。加权综合评分值L n的计算公式如下:

L n=k1L n1+k2L n2= 2i=1k i L ni(1)根据各目标的约束条件,采用L-R型模糊函数[8]来实现对各目标的映射,函数式如下:

L ni=L ni(x ni)=0 x ni x0

1

1+|x ni|p

x1

1x ni x1

(2)

式中,p>0,通常取1、2、3等,本文取p=1;n为试验号, n=1,2,3, ,9;i为目标指标,最大减薄率和危险点主应变均值的i分别为1、2;L n为第n次试验的综合评分;L ni 为第n次试验的第i项指标的映射值;x ni为第n次试验的第i项指标的实验值;x0、x1分别为各个目标指标映射函数的边界点取值。

各参数取值见表4。综合评分结果见表5。

表4 函数各参数取值

指标

参数

x0x1

最大减薄率3010危险点主应变0.70表5 正交试验结果及综合评分

试验号

影响参数设置结果

A B C D T1(%) e综合评分

1111126.3270.41917.464 2122226.0360.41817.510 3133324.3450.45117.006 4212328.7180.45616.

505 5223125.0930.45916.773 6231224.1550.44017.251 7313228.3610.44916.667 8321324.4110.42717.487 9332125.9140.46316.610

将上述仿真试验的指标值,利用极差分析法(也简称为R法)来进行处理[8 9]。这种极差分析法的计算内容和主要步骤如图8所示。其中,l jk为第j因素k水平所对应的试验指标,l jk为l jk的平均值。由l jk大小可以判断j因素的优水平,各因素优水平的组合即为最优设计组合。另外,R j为第j 因素的极差,其计算式为

R j=max(l j1,l j2, )-min(l j1,l j2, )(3) R j反映了第j因素水平变动时试验指标的变动幅度。R j越大,说明该因素对指标的影响越大,也就越重要。依据极差R j的大小就可以判断因素间的主次。这种极差分析法充分体现了正交设计的灵活性和直观性,因此该处理方法也叫直观分析法,极差分析结果见表6。

图8 R法示意图

表6 综合评分极差分析结果

综合评

分均值

因素

A B C D

l j117.32716.87917.40117.241

l j216.84317.16716.87517.142

l j316.92116.95716.81516.999

R j0.4840.2880.5860.242

优水平A1B2C1D1

主次因素C A B D

优组合C1A1B2D1

2.4 结果分析

由表6中结果可以判断:影响综合评分的主次因素依次是板料初始温度C、冲压速度A、摩擦力和压边力组合B、模具初始温度D,同时还可以直观地看出各因素的优水平。最后可以挑选出其中最优的一组因素水平组合方案,如表6最后一行所示,即C1、A1、B2、D1。表5中没有相应的组合方案,因此需要经过试验验证。经LS-DYNA 分析得该方案的最大减薄率为23 31%,危险点应变均值为0 417,综合评分值为17 830。与表5比较可知,该方案的综合评分最高,表明该方案为较优方案。

3 结论

(1)热成形可显著提高超高强度钢板的成形性能。

(2)试验证明,采用分析软件LS-DYNA结合正交试验及运用综合评判法,可以对超高强度钢车身B柱加强板热成形工艺参数进行优化,能够通过较少的试验就得到一组综合评分较高的工艺参数组合,证明这种方法是可行的。

(下转第629页)

624

中国机械工程第22卷第5期2011年3月上半月

出。由此得出的最小传动比为3 16(图3a中a 点),最大传动比为10 42(图3b中b点)。

2.4 优化结果分析

由以上的分析结果,计算电动汽车加速时间,如图5a所示,计算得出电动汽车在良好路面上从静止换挡加速到50km/h的时间为28 26s,不满足设计要求。

为此,增加一个挡位,按照等比数列分配,各挡传动比分别为i1=3 16,i2=5 74,i3= 10 42。再次进行结果评价,得到如图5b所示的结果,计算得出加速时间为19 31s,满足设计要求。至此,设计完毕,从电动汽车动力性能的角度进行结果的评价,见图4。

由图4可知电动汽车最大速度能够达到80km/h,最大爬坡度可以达到23%。用图解法表示图6中的功率平衡图,可知电动汽车在保证最高车速的情况下有较大的后备功率。因此,所选择的传动比满足设计要求。

3 结论

(1)用所建立的挡位确定原则设计纯电动汽车挡位数,简单且可靠。

(2)利用该方法设计的传动比既能够满足动力性能的要求又能够使能量利用率达到最高。

(3)为混合动力汽车及其他新能源汽车传动系统传动比的设计方法提供了参考。

参考文献:

[1] 陈清泉,孙逢春,祝嘉光.现代电动汽车技术[M].北

京:北京理工大学出版社,2004.

[2] Ehsani M,G ao Y imin,Ga y S E,et al.M odern Elec

tric,H ybrid Elect ric,and Fuel Cell V ehicles Funda

mentals,T heor y and Design[M].倪光正,倪培宏,熊

素铭,译.北京:机械工业出版社,2008.

[3] 张文春.汽车理论[M].北京:机械工业出版社,

2005.

[4] Dai Y,So ng L,Cui S.Development of P M SM Drives

for H ybr id Electric Car A pplicat ions[J].IEEE

T r ans.on M agnetics,2007,43(43):434 437.

[5] 王震坡,姚利民,孙逢春.纯电动汽车能耗经济性评

价体系初步探讨[J].北京理工大学学报,2005,25

(6):479 482.

[6] 北京市市政设计研究院.CJJ37-1990城市道路设

计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,1991.

(编辑 袁兴玲)

作者简介:黄 康,男,1968年生。合肥工业大学机械与汽车工程学院教授。主要研究方向为机械强度、机械传动、M EM S耦合场。获省科技进步三等奖1项,发表论文30余篇。罗时帅,男, 1985年生。合肥工业大学机械与汽车工程学院硕士研究生。王富雷,男,1985年生。合肥工业大学机械与汽车工程学院硕士研究生。

(上接第624页)

(3)该车身B柱热成形最优工艺参数组合,即板料初始温度取760 ;冲压速度取1m/s,;压边力取100kN,静态摩擦因数取0 125;工具初始温度取75 。由于热成形数值分析对材料的物性参数以及热边界条件依赖较大,因此还需要进一步试验验证。文中的方法可为相关研究提供参考。

参考文献:

[1] 谷诤巍,单忠德,徐虹,等.汽车高强度钢板冲压件

热成形技术研究[J].模具工业,2009,35(4):27 29.

[2] L iv emo re Softw are T echno lo gy Co rpor ation.L S-

DY N A K eyw or d U ser s M anua l Ver sion971[M].

Ca.,U SA:Livemor e Soft war e T echnolo gy Co rpo

ration,2007.

[3] Akerstr om P.M odelling and Simulatio n o f Ho t

Stamping[D].L ulea:L ulea U niv ersity o f T echno l

og y,2006.

[4] O ber pr iller B,Bur khar dt L,G riesbach B.Bench

mark3-Continuous Pr ess H ardening[C]//Pr o

ceedings o f the7th Internatio nal Co nfer ence and

Wo rkshop on N umerical Simulatio n of3D Sheet

M etal Fo rming Pr ocesses.Interlaken,Swit zer land,

2008:115 129.

[5] 田胜元,萧曰嵘.实验设计与数据处理[M].武汉:中

国建筑工业出版社,2005.

[6] 刘林虎,李淑慧,林忠钦,等.基于压边力设计的高

强度钢板成形方法[J].上海交通大学学报,2005,

39(7):1086 1088.

[7] 张振良,张金玲,殷允强,等.模糊集理论与方法

[M].武汉:武汉大学出版社,2010.

[8] 任露泉.试验优化设计与分析[M].长春:吉林科学

技术出版社,2001.

[9] 曾小华,王庆年,王伟华,等.正交优化试验设计理

论在混合动力汽车设计中的应用[J].农业机械学

报,2006,37(5):26 28.

(编辑 袁兴玲)

作者简介:高云凯,男,1963年生。同济大学汽车学院教授、博士研究生导师。主要研究方向为车身结构设计与分析。出版专著1部,发表论文20余篇。邓有志,男,1984年生。同济大学汽车学院硕士研究生。曹 伟,男,1983年生。浙江吉利汽车研究院有限公司工程师。

629

纯电动汽车动力系统传动比优化设计 黄 康 罗时帅 王富雷

第6章、缠绕成型工艺

第6章、缠绕成型工艺 §6-1、概述 定义：将浸过树脂胶液的连续玻璃纤维或布带，按照一定规律缠绕到芯模上，然后固化脱模成为增强材料制品的工艺过程。 因此三大过程：预浸、缠绕、固化脱模。 细节见图7-1 §6-1-1、缠绕工艺分类及特点 1、干法缠绕 预浸纱带（布带），加热粘流后缠绕。 特点：严格控制纱带含胶量和尺寸，质量稳定，速度快，劳卫条件好，投资大。 2、湿法缠绕 浸渍无捻粗纱直接缠绕。 特点：材料经济，质量不稳。 3、半干法缠绕 预浸渍粗纱（或布带）随即缠绕到芯模上。 特点：无需整套设备，烘干快，室温操作。 §6-1-2、缠绕制品特点 1、比强度高 F：3Ti，4Steel。 原因： (1)表面缺陷小 (2)避免纵横交织点和末端的应力集中 (3)可控方向与数量，实现等强 (4)纤维含量高80%

2、可靠性高 克服材料的韧性不够及缺口带来的可靠性降低。 3、生产率高 机械化，大批量。 4、成本低 无捻减少了纺织等其它工费。 缺点：形状限制，投资大，必须大批量。 §6-1-3、原材料 纤维增强材料，树脂基体 选择原则：满足设计性能指标，工艺性参数及经济性要求。 1、增强材料 玻纤（无碱，中碱无捻粗纱，高强纤维），碳纤维，芳纶纤维等。 纤维要求： (1)高档产品：碳纤维，芳纶纤维 (2)制品性能要求 (3)表面处理 (4)与树脂浸渍性好 (5)各股张力均匀 (6)成带性好 2、树脂基体 指合成树脂与各种助剂组成的基体体系。 选用要求： (1)工艺性好，粘度与适用期最重要，适用量>4小时,ε=0.35~1Pa2S。 (2)树脂基体的断裂伸长率与增强材料相匹配，方能获得满意效果。 (3)固化收缩率低和毒性刺激小 (4)来源广、价格低

白车身焊装焊接工艺处理

车身焊接工艺 一、车身装焊工艺的特点 汽车车身壳体是一个复杂的结构件，它是由百余种、甚至数百种薄板冲压件经焊接、铆接、机械联结及粘接等方法联结而成的。由于车身冲压件的材料大都是具有良好焊接性能的低碳钢，所以焊接是现代车身制造中应用最广泛的联结方式。表1列举了车身制造中常用的焊接方法： 车身制造中应用最多的是电阻焊，一般占整个焊接工作量的60%以上，有的车身几乎全部采用电阻焊。除此之外就是二氧化碳碳气体保护焊，它主要用于车身骨架和车身总成的焊接中。 由于车身零件大都是薄壁板件或薄壁杆件，其刚性很差，所以在装焊过程中必须使用多点定位夹紧的专用装焊夹具，以保证各零件或合件在焊接处的贴合和相互位置，特别是门窗等孔洞的尺寸等。这也是车身装焊工艺的特点之一。 为便于制造，车身设计时，通常将车身划分为若干个分总成，各分总成又划分为若干个合件，合件由若干个零件组成。车身装焊的顺序则是上述过程的逆过程，即先将

若干个零件装焊成合件，再将若干个合件和零件装焊成分总成，最后将分总成和合件、零件装焊成车身总成。轿车白车身装焊大致的程序图为如图1所示：

电阻焊 1．电阻焊及其特点 将置于两电极之间的工件加压，并在焊接处通以电流，利用电流通过工件本身产的的热量来加热而形成局部熔化，断电冷却时，在压力继续作用下而形成牢固接头。这种工艺过程称为电阻焊。电阻焊的种类很多，按接头形式可分为搭接电阻焊和对接电阻焊两种。结合工艺方法，搭接电阻焊又可分为点焊、缝焊和凸焊三种，对接电阻焊一般有电阻对焊和闪光对焊两种。 特点： （1）利用电流通过工件焊接处的电阻而产生的热量对工件加热。即热量不是来源于工件之外，而是内部热源。 （2）整个焊接过程都是在压力作用校完成的，即必须施加压力。 （3）在焊接处不需加任何填充材料，也不需任何保护剂。 形成电阻焊接头的基本条件只有电极压力和焊接电流。 2．点焊 点焊是利用在焊件间形成的一个个焊点来联接焊件的。两焊件被压紧于两柱形电极之间并通以强大的电流，利用电阻热将工件焊接区加热到形成应有尺寸的熔化核心为止。然后切断电流，熔核在压力作用下冷却结晶形成焊点。点焊在车身制造中应用最广。点焊的形式很多，但按供电方向来分只有单面点焊和双面点焊两种。在这两种点焊中按同时完成的焊点数又可分为单点、双点和多点焊。 点焊是车身制造中应用最广的焊接方法，一辆轿车的车身上有3500~5000个焊点，可以说，汽车车身是一个典型的点焊结构件。 （1）点焊的机械性质 A．与铆接和螺栓紧固相比，点焊无松动且刚性高，但滑动系数小，在设计时必须注意可能会出现的应力集中。

轿车白车身焊装生产线的工艺规划与布局设计

轿车白车身焊装生产线的工艺规划与布局设计 发表时间：2019-02-22T17:22:37.180Z 来源：《防护工程》2018年第33期作者：苟晨晨李季阳 [导读] 轿车白车身工业是整个汽车工业中发展迅速，技术研究活跃的部分。 长城汽车股份有限公司河北保定 071000 摘要：白车身（Body in White）是轿车的骨架，它承载着轿车所有的零部件，是轿车最重要的零部件之一。现阶段在白车身焊装生产线的工艺规划布局设计行业，国内没有充分地研究柔性焊装生产线的规划设计方法，并且没有借助仿真软件来进行建模，已经设计出来的车身焊装生产线来对于产品进行仿真优化。文章就轿车白车身焊装生产线的工艺规划与布局设计展开分析和探讨，希望可以有所帮助。 关键词：轿车白车身；焊装生产线；工艺规划；布局设计 引言 轿车白车身工业是整个汽车工业中发展迅速，技术研究活跃的部分，白车身焊装生产线焊接质量的优劣对整车质量起着决定性作用，而白车身焊装生产线的工艺规划和布局设计则决定着白车身焊装生产线的先进程度。白车身焊装生产线的规划设计是一项综合性的系统工程技术，涉及系统工程技术、物流传输技术、机械工程技术、电气控制技术等，是一门典型的各技术交叉融合的学科。 1轿车白车身构造分析 白车身是轿车的壳体，它由数百个冲压的金属钣金件构成，这些钣金件形状各异，在焊装车间利用点焊，激光焊，铆接，涂胶，压合等方法组装白车身总成。 轿车白车身在组装过程中有严格的次序性。初始状态的钣金零件首先组装成分总成件，每个分总成都会有一条车身生产线去组装，组装好的分总成送到主线进行连接，最终组合成白车身总成。 白车身的发动机舱是车身最前端的部分，它是容纳车辆发动机的壳体，因此对板件焊接后的精度要求较高。白车身的车身地板是车内乘客的承载者，是车身动力传动机构和油箱等部件的承载者。因此焊接完成后的车身地板要有很高的强度。车身的侧围是车身左右两侧的钣金件，侧围件上有车身前后门的安装位置，车身侧围一般由外板和内板组成。外板是车身的主要外观件，因此对外板的表面质量要求非常高。车身的门盖包括车身的左右前门，左右后门，前发动机盖和后行李箱盖。四门两盖都通过门盖铰链与车体连接在一起。车身顶盖总成是车厢顶部的钣金件，顶盖可以根据造型的需要设计成带天窗的顶盖或全景天窗的形式。 2轿车白车身焊装生产线介绍 轿车白车身焊装生产线是轿车白车身全部成形工位的总称，它由车身总成线和许多分总成线组成，每一条总成线或分总成线又由许多焊装工位组成。白车身焊装生产线的主要工艺流程如图1所示，主要包括：生产地板总成的地板线，生产侧围总成的左右侧围线，生产白车身骨架的车身主线，生产四门两盖的门盖线，以及生产车身总成的调整线等。 1.车身地板下部线又分为分总成线和总成线，分总成线就是通常所说的地板三大件，前地板线、发机舱线和后地板线。 2.车身侧围线分为侧围分总成线和侧围总成线，侧围分总成线分为侧围内板线和侧围外板线。 3.车身主线是拼接白车身骨架的生产线，包括：侧围预拼工位，主拼工位，顶盖焊接工位等。车身主线一般设计为自动线，是高技术集中应用的生产工位，如图2所示，为某焊装生产线供应商设计的Open gate形式的主拼工位，该主拼工位共有12台机器人，6台机器人放置在专门为总拼工位搭建的二层平台上，6台机器人放置在地面。该总拼工位最大可以实现8种不同车体的车型共线。 4.白车身的四门两盖制造及调整线是白车身焊装车间的最后工序，四门两盖的制造线包括左右前门的制造，左右后门的制造，前发动机盖的制造和后行李箱盖的制造。从主线下来的白车身骨架在调整线上与四门两盖用铰链连接，然后经过必要的间隙调整和表面修磨后，再输送到涂装进行电泳和喷漆处理。 图1 白车身焊装生产线主要工艺流程 图2 某焊装生产线供应商设计的Open gate形式的主拼工位 3白车身焊装生产线的技术参数 生产线一小时能够生产的车身数量，一般情况下所谓的节拍，也就是JPH。节拍就是车身生产线上面生产两件产品之间的间隔时间，

注塑成型工艺参数说明

注塑成型注塑成型工艺参数工艺参数工艺参数说明说明说明 一.干燥温度 定义:为保证成型质量而事先对聚合物进行干燥所需要的温度 作用:1.去除原料中的水份.2.确保成品质量 设定原则: 1.聚合物不致于分解或结块(聚合) 2.干燥时间尽量短,干燥温度尽量低而不致于影响其干燥效果. 3.干燥温度和时间因不同原料而异. 注:1,A 表示用热风干燥机. 2,D 表示用除湿干燥机. 3,*表示通常不需干燥. 4,**表示干燥依条件类别而定,最好材料供货商确认. 二.料温 定义: 为保证成型顺利进行而设加在料管上之温度. 作用: 保证聚合物塑化(熔胶)良好,顺利充模,成型. 设定原则: (1)不致引起塑料分解碳化. (2)从加料断至喷嘴依次上升. (3)喷嘴温度应比料筒前断温度略低. (4)依材料种类不同而所需温度不同. (5)不至对制品产生坏的质量影响. 三.模温 定义: 制品所接触的模腔表面温度 作用: 控制影响产品在模腔中的冷却速度,以及制品的表观质量. 设定原则: (1)考虑聚合物的性质. (2)考虑制品大小和形状. (3)考虑模具的结构.浇道系统. 四.注射速度 定义: 在一定压力作用下,熔胶从喷嘴注射到模具中的速度 . 作用: (1)注射速度提高将使充模压力提高. (2)提高注射速度可使流动长度增加,制质量量均匀. (3)高速射出时粘度高,冷速快,适合长流程制品. (4)低速时流动平稳,制品尺寸稳定.

设定原则: (1) 防止撑模及避免产生溢边. (2)防止速度过快导致烧焦. (3)保证制品质量的前提下尽量选择高速充填,以缩短成型周期. 五.熔胶速度 定义: 塑化过程中螺杆熔胶时的转速 . 作用: 影响塑化能力,塑化质量的重要参数,速度越高,熔体温度越高,塑化能力越强 . 设定原则: (1)熔胶速度调整时一般由低向高逐渐调整. (2)螺杆直径大于50MM之机台转速应控制在50RPM以下,小于50MM之机台应控制在100RPM以下为宜. 六.射压 定义: 螺杆先端射出口部位发生之最大压力,其大小与射出油缸内所产生油压紧密关连 . 作用: 用以克服熔体从喷嘴--流道--浇口--型腔的压力损失,以确宝型腔被充满,获得所需的制品. 设定原则: (1)必在注塑机的额定压力范围内. (2)设定时尽量用低压. (3)尽量避免在高速时采用高压,以免异常状况发生 七.背压 定义: 塑料在塑化过程建立在熔腔中的压力 . 作用: (1)提高熔体的比重. (2)使熔体塑化均匀. (3)使熔体中含气量降低.提高塑化质量 设定原则: (1)背压的调整应考虑塑料原料的性质. (2)背压的调整应参考制品的表观质量和呎寸精度 八.锁模压力 定义: 合模系统为克服在注射和保压阶段使模具分开的胀模力而施加在模具上的闭紧力. 作用: (1)保证注射和保压过程中模具不致于被胀开 (2)保证产品的表观质量. (3)保证产品的尺寸精度. 设定原则: (1)合模力的大小依据产品的大小,机台的大小而定. (2)一般来说,在保证产品不出毛头的情况下,合模力 要求越小越好. (3)合模力的设定不应超出机台之额定压力.

白车身焊装焊接工艺

白车身焊装焊接工艺 车身焊接工艺 一、车身装焊工艺的特点 汽车车身壳体是一个复杂的结构件，它是由百余种、甚至数百种薄板冲压件经焊接、铆接、机械联结及粘接等方法联结而成的。由于车身冲压件的材料大都是具有良好焊接性能的低 碳钢，所以焊接是现代车身制造中应用最广泛的联结方式。表1列举了车身制造中常用的 焊接方法： 表1 车身制造中常用的焊接方法及典型应用实例 车身制造中应用最多的是电阻焊，一般占整个焊接工作量的60%以上，有的车身几乎全部 采用电阻焊。除此之外就是二氧化碳碳气体保护焊，它主要用于车身骨架和车身总成的焊 接中。 由于车身零件大都是薄壁板件或薄壁杆件，其刚性很差，所以在装焊过程中 必须使用多点定位夹紧的专用装焊夹具，以保证各零件或合件在焊接处的贴合和相互位置，特别是门窗等孔洞的尺寸等。这也是车身装焊工艺的特点之一。 为便于制造，车身设计时，通常将车身划分为若干个分总成，各分总成又划分为若干个合件，合件由若干个零件组成。车身装焊的顺序则是上述过程的逆过程，即先将 若干个零件装焊成合件，再将若干个合件和零件装焊成分总成，最后将分总成和合件、零 件装焊成车身总成。轿车白车身装焊大致的程序图为如图1所示： 电阻焊 1．电阻焊及其特点 将置于两电极之间的工件加压，并在焊接处通以电流，利用电流通过工件本身产的的热量 来加热而形成局部熔化，断电冷却时，在压力继续作用下而形成牢固接头。这种工艺过程 称为电阻焊。电阻焊的种类很多，按接头形式可分为搭接电阻焊和对接电阻焊两种。结合 工艺方法，搭接电阻焊又可分为点焊、缝焊和凸焊三种，对接电阻焊一般有电阻对焊和闪 光对焊两种。 特点： （1）利用电流通过工件焊接处的电阻而产生的热量对工件加热。即热量不是来源于工件 之外，而是内部热源。 （2）整个焊接过程都是在压力作用校完成的，即必须施加压力。 （3）在焊接处不需加任何填充材料，也不需任何保护剂。 形成电阻焊接头的基本条件只有电极压力和焊接电流。 2．点焊 点焊是利用在焊件间形成的一个个焊点来联接焊件的。两焊件被压紧于两柱形电极之间并 通以强大的电流，利用电阻热将工件焊接区加热到形成应有尺寸的熔化核心为止。然后切 断电流，熔核在压力作用下冷却结晶形成焊点。 点焊在车身制造中应用最广。点焊的形式很多，但按供电方向来分只有单面 点焊和双面点焊两种。在这两种点焊中按同时完成的焊点数又可分为单点、双点和多点焊。

simufact钣金成形仿真

Simufact.forming 钣金成形仿真解决方案 西模发特信息科技（上海）有限公司 2014年9月15日

目录 一、钣金成形仿真软件购买的必要性 (3) 二、钣金成形仿真软件的组成部分和技术要求 (10) 2.1、钣金成形仿真软件的主要组成部分 (10) 2.2、钣金成形仿真软件的主要技术要求 (10) 三、Simufact材料加工一体化仿真软件整体解决方案 (12) 3.1 德国SIMUFACT ENGINEERING公司介绍 (12) 3.2 Simufact材料加工一体化仿真软件介绍 (13) 3.3 simufact软件工作原理 (15) 3.4 simufact国内客户成功案例 (15) 3.4.1钣金成形案例 (15) 3.5 simufact硬件参考配置 (16) 3.6售后服务能力介绍 (17) 四、结论 (18)

一、钣金成形仿真软件购买的必要性 钣金成形中主要分冲压、冲裁、冲弯、拉弯等，生产实践证明，合理的工艺方案和模具结构，不仅可以稳定产品质量、降低冲压成本，冲压设计有任何差错和失误，都会给生茶带来不应有的损失，乃至造成设备事故危机人身安全，对于多工序的冲压工艺，需要评判工艺的合理性，就更需要实际实验验证，如果工装设计或工艺参数不合理，将会导致产品出现缺陷，造成人力和物力资源的浪费。 传统的钣金成形主要依据经验数据，工作量大、周期长、效率低、费用高、缺少科学性和预见性。我们通过实际的物理实验，往往需要多次实验才能得到较为合理的工装设计和工艺参数，对人力和物力的消耗极为巨大。随着计算机技术在仿真领域中的广泛应用，材料加工过程的数值仿真技术也越来越显示出其优越性。 对钣金成形过程进行计算机模拟，可从以下几个方面显著地减少能耗和节约资源：（1）减少物理实验次数，节约能源及相关人力物力，提高工作效率 （2）减少因物理实验或工艺不当造成的材料和模具损耗 （3）减少工时 （4）优化工艺路线，减少工艺步骤 （5）缩短新产品研发时间，加快产品上市步伐 （6）降低废料率，减少资源耗费

成型工艺流程及条件介绍

成型工艺流程及条件介绍第一節成型工艺 1.成型工艺参数类型 (1). 注塑参数 a.注射量 b.计量行程 c.余料量 d.防诞量 e.螺杆转速 f.塑化量 g.预塑背压 h.注射压力和保压压力 i.注射速度 (2)合模参数 a.合模力 b.合模速度

c.合模行程. d.开模力 e.开模速度 f.开模行程 g.顶出压力 h.顶出速度 i.顶出行程 2.温控参数 a.烘料温度 b.料向与喷嘴温度 c.模具温度 d.油温 3.成型周期 a.循环周期 b.冷却时间 c.注射时间

d.保压时间 e.塑化时间 f.顶出及停留时间 g.低压保护时间 成型工艺参数的设定须根据产品的不同设置. 第二节成型条件设定 按成型步骤:可分为开锁模,加热,射出,顶出四个过程. 开锁模条件: 快速段中速度 低压高压速度 锁模条件设定: 1锁模一般分: 快速→中速→低压→高压 2.快锁模一般按模具情况分,如果是平面二板模具,快速锁模段可用较快速度,甚至于用到特快,当用到一般快速时,速度设到55-75%,完全平面模可设定到

80-90%,如果用到特快就只能设定在45-55%,压力则可设定 于50-75%,位置段视产品的深浅(或长短)不同,一般是开模 宽度的1/3. 3.中速段,在快速段结束后即转换成中速,中速的位置一般 是到模板(包括三板模,二板模)合在一块为止,具体长度应 视模板板间隔,速度一般设置在30%-50%间,压力则是 20%-45%间. 4.低压设定,低速设定一般是在模板接触的一瞬间,具体位 置就设在机台显示屏显示的一瞬间的数字为准,这个数字一般是以这点为标准,,即于此点则起不了高压,高于此点则大,轻易起高压.设定的速度一般是15%-25%,视乎不同机种而定,压力一般设定于1-2%,有些机则可设于5-15%,也是视乎不同机种不同. 5.高压设定,按一般机台而言,高压位置机台在出厂时都已 作了设定,相对来讲,是不可以随便更改的,比如震雄机在 50P.速度相对低压略高,大约在30-35%左右,而压力则视乎 模具而定,可在55-85%中取,比如完全平面之新模,模具排气良好,甚至于设在55%即可,如果是滑块较多,原来生产时毛 边也较多,甚至于可设在90%还略显不足. 加热工艺条件设定

钣金基础知识集锦(钣金工程师必备教材)

钣金基础知识集锦 1钣金基本介绍 1.1钣金基本加工方式 按钣金件的基本加工方式，如下料、折弯、拉伸、成型、焊接。本规范阐述每一种加工 方式所要注意的工艺要求。 1.2关键技术词汇 钣金、下料、折弯、拉伸、成形、排样、最小弯曲半径、毛边、回弹、打死边、焊接 2 钣金下料 下料根据加工方式的不同，可分为普冲、数冲、剪床开料、激光切割、风割，由于加工方法的不同，下料的加工工艺性也有所不同。钣金下料方式主要为数冲和激光切割 2.1数冲是用数控冲床加工，板材厚度加工范围为冷扎板、热扎板小于或等于 3.0mm,铝板小于或等于 4.0mm，不锈钢小于或等于2.0mm 2.2冲孔有最小尺寸要求 冲孔最小尺寸与孔的形状、材料机械性能和材料厚度有关。 图2.2.1 冲孔形状示例 * 高碳钢、低碳钢对应的公司常用材料牌号列表见第7章附录A。 表1冲孔最小尺寸列表 2.3数冲的孔间距与孔边距 零件的冲孔边缘离外形的最小距离随零件与孔的形状不同有一定的限制，见图2.3.1。当冲孔

1.5t。 2.4 折弯件或拉深件冲孔时，其孔壁与工件直壁之间应保持一定的距离（图2.4.1） 图2.4.1 折弯件、拉伸件孔壁与工件直壁间的距离 2.5螺钉、螺栓的过孔和沉头座 螺钉、螺栓过孔和沉头座的结构尺寸按下表选取取。对于沉头螺钉的沉头座，如果板材太薄难以同时保证过孔d2和沉孔D，应优先保证过孔d2。 表2用于螺钉、螺栓的过孔

*要求钣材厚度t≥h。 表3用于沉头螺钉的沉头座及过孔 *要求钣材厚度t≥h。 表4用于沉头铆钉的沉头座及过孔 2.6激光切割是用激光机飞行切割加工，板材厚度加工范围为冷扎板热扎板小于或等于20.0mm, 不锈钢小于10.0mm 。其优点是加工板材厚度大，切割工件外形速度快，加工灵活.缺点是无法加工成形，网孔件不宜用此方式加工，加工成本高！ 3 钣金折弯 3.1钣金折弯件的最小弯曲半径 材料弯曲时，其圆角区上，外层收到拉伸，内层则受到压缩。当材料厚度一定时，内r越小，材料的拉伸和压缩就越严重；当外层圆角的拉伸应力超过材料的极限强度时，就会产生裂缝和折断，因此，弯曲零件的结构设计，应避免过小的弯曲圆角半径。公司常用材料的最小弯曲半径见下表。

注塑成型工艺参数及其影响

注塑成型工艺参数及其影响 11209040112 黄卓 摘要：塑料材料在生活中所占比例越来越高，而对于其质量的要求也越来越高， 注塑成型作为重要的生产手段，对技术的提高也越来越迫切，而注塑成型制品的影响因素较多，但注塑成型加工工艺条件是重要的影响因素之一，下面将会介绍个个工艺参数对于制品性能的影响。 关键词：注塑成型工艺参数 一、注塑成型概念 传统的模具设计和工艺参数设置主要依赖于设计者的经验和技巧,模具设计的合理性只有靠反复的试模和修模,工艺参数的设置也只能靠反复的试模来进行修改,缺乏科学依据,生产周期长,成本高,质量也难以保证。而对成型过程进行模拟,在模具制造之前就可发现设计中的问题,使模具设计和工艺参数设置建立在科学的分析基础之上,可缩短生产周期,提高制品质量。随着对制品质量要求的提高,对成型过程进行预测己经成为设计不可缺少的环节。因此,建立注塑成型过程熔体在模腔中流动和传热的数学模型,并采用数值仿真方法实现成型过程的模拟具有重要的意义。 由于成型过程的工艺参数直接决定了熔体在模腔中的流动状态,对制品质量有着最直接最深远的影响,因此找到制品成型的最优工艺条件,对成型过程进行工艺控制,是提高塑料制品质量的有效途径。这是因为,成型过程中,精密的成型机械、合理的模具设计和优良的材料性能只有在合理的成型工艺设置下刁`能体现出来另一方面,成型机械、模具设计和材料性能的缺陷有时可通过合适的成型工艺设置来弥补。由此可见,注塑成型工艺对制品质量有着至关重要的作用 二、注塑工艺条件及其影响 1、注塑压力 注射压力指的是在注射过程中螺杆顶部或柱塞对于塑料熔体所加载的压力。它的作用是对于使熔料混合和塑化，螺杆（或柱塞）必须提供克服固体粒子和熔料在料筒和喷嘴中的流动阻力。使得塑料熔体以一定的速度来充满型腔，在型腔充满熔体后注射压力起到压实的作用。从而使得塑件致密，并对熔料因冷却而产生的收缩进行补料，从而使塑件保持精确的形状，获得所需要的性能。注射的压力主要由塑料的种类，注塑机的类型，模具的温度，模具结构，塑件的壁厚来决定的，其中浇注系统的尺寸与结构对于注射压力影响很大。 2、保压压力 当熔体充满型腔后，注射压力所起的作用为对于模内的熔体进行压实，此时我们把注射压力也叫做保压压力，在实际生产中，保压压力应该等于或小于注射时所用压力。当保压时的压力与注射时的压力相等时，往往会使塑件的收缩率降低，而且可以保证塑件的稳定性以及塑件的力学性能。但常常也会伴随着脱模时残余应力的增加，造成塑件脱模困难、使塑件容易产生变形、表面划伤等，也容易使塑件产生飞边,影响表观质量。因此，选择保压压力时需要多方面考虑，慎

注塑成型工艺流程及工艺参数

创作编号： GB8878185555334563BT9125XW 创作者：凤呜大王* 注塑成型工艺流程及工艺参数 塑件的注塑成型工艺过程主要包括填充——保压——冷却——脱模等4个阶段，这4个阶段直接决定着制品的成型质量，而且这4个阶段是一个完整的连续过程。 1、填充阶段 填充是整个注塑循环过程中的第一步，时间从模具闭合开始注塑算起，到模具型腔填充到大约95%为止。理论上，填充时间越短，成型效率越高，但是实际中，成型时间或者注塑速度要受到很多条件的制约。 高速填充。如图1-2所示，高速填充时剪切率较高，塑料由于剪切变稀的作用而存在粘度下降的情形，使整体流动阻力降低；局部的粘滞加热影响也会使固化层厚度变薄。因此在流动控制阶段，填充行为往往取决于待填充的体积大小。即在流动控制阶段，由于高速填充，熔体的剪切变稀效果往往很大，而薄壁的冷却作用并不明显，于是速率的效用占了上风。λ 低速填充。如图1-3所示，热传导控制低速填充时，剪切率较低，局部粘度较高，流动阻力较大。由于热塑料补充速率较慢，流动较为缓慢，使热传导效应较为明显，热量迅速为冷模壁带走。加上较少量的粘滞加热现象，固化层厚度较厚，又进一步增加壁部较薄处的流动阻力。λ 由于喷泉流动的原因，在流动波前面的塑料高分子链排向几乎平行流动波前。因此两股塑料熔胶在交汇时，接触面的高分子链互相平行；加上两股熔胶性质各异（在模腔中滞留时间不同，温度、压力也不同），造成熔胶交汇区域在微观上结构强度较差。在光线下将零件摆放适当的角度用肉眼观察，可以发现有明显的接合线产生，这就是熔接痕的形成机理。熔接痕不仅影响塑件外观，同时由于微观结构的松散，易造成应力集中，从而使得该部分的强度降低而发生断裂。 一般而言，在高温区产生熔接的熔接痕强度较佳，因为高温情形下，高分子链活动性较佳，可以互相穿透缠绕，此外高温度区域两股熔体的温度较为接近，熔体的热性质几乎相同，增加了熔接区域的强度；反之在低温区域，熔接强度较差。 2、保压阶段 保压阶段的作用是持续施加压力，压实熔体，增加塑料密度（增密），以补偿塑料的收缩行为。在保压过程中，由于模腔中已经填满塑料，背压较高。在保压压实过程中，注塑机螺杆仅能慢慢地向前作微小移动，塑料的流动速度也较为缓慢，这时的流动称作保压流动。由于在保压阶段，塑料受模壁冷却固化加快，熔体粘度增加也很快，因此模具型腔内的阻力很大。在保压的后期，材料密度持续增大，塑件也逐渐成

白车身焊装工位结构介绍

车身焊装工位结构 1、焊装夹具基本构造 1.1、焊装夹具的用途（图1-1） 焊装夹具在车身生产中的作用是：通过夹具上的定位销（基准销）、S 面型块（基准面）、夹紧臂等组件的协调作用，将工件（冲压件或总成件）安装到工艺设定的位置上并夹紧，不让工件活动位移，保证车身焊接精度的一致性和稳定性。 1.2、焊装夹具基本构造（图1-2） 夹具的基本构造：如图1-2所示，由台板、支座、L 板、基准销、基准面、夹紧机构（气缸、夹紧臂、U 型限位块等）等组成。 1.2.1、台板（图1-2-1） a 、用途 用于安装夹具组件，上表面加工有坐标刻度线，用于夹具基准状况的检测。 b 、安装要求

台面应处于水平状态（工艺设计要求倾斜放置的除外），安装时用测量仪、水平仪或透明胶管灌水检查校水平。多台连线安装的夹具（特别是采用举升自动搬送的装置），同轴度和水平度、节距应符合设计要求。 1.2.2、支座（图1-2-2） a 、用途 用于支撑夹具台板、夹具高度调节和安放水平调整，使夹具按工艺布置要求定置安放。 b 、安装要求 连接螺栓紧固可靠，调节螺杆应有垫板支撑，夹具定置调整符合要求后，要将调节螺杆螺母拧紧，若是大型夹具或连线夹具垫板应和基础预埋件可靠连接（焊接）。 图1-2-1 支座

1.2.3、L 板（图1-2-3） a 、用途 用于安装夹具型块（S 面元件）、基准销组件、夹紧机构、导向装置等夹具组件。 b 、安装要求 采用高强螺栓与台板连接，并配定位销定位，同夹具组件的连接也应采用高强螺栓连接，并配定位销定位。 1.2.4、基准面（S 面型块图1-2-4） a 、用途 将零件支承在正确的位置上，并支撑夹具夹紧机构的夹紧力。 b 、安装要求 基准面型块采用高强螺栓安装在L 板（或连接板）上，并用定位销定位，表面应经过调质处理，硬度在HRC48以上，一般会在基准面端部约10mm 宽的部位涂红色标记，基准面应与数模相符（用三坐标仪测量）。 图1-2-3

常见钣金件加工的工艺流程及表面处理

常见钣金件加工的工艺流程及表面处理钣金加工是钣金技术人员需要掌握的关键技术，也是钣金制品成形的重要工序。它既包括传统的切割2下料、冲裁加工、弯压成形等方法及工艺参数，又包括各种冷冲压模具结构及工艺参数、各种设备工作原理及操作方法，还包括新冲压技术及新工艺。 常见钣金件加工的工艺流程及表面处理 钣金加工是钣金技术人员需要掌握的关键技术，也是钣金制品成形的重要工序。它既包括传统的切割下料、冲裁加工、弯压成形等方法及工艺参数，又包括各种冷冲压模具结构及工艺参数、各种设备工作原理及操作方法，还包括新冲压技术及新工艺。 一、材料的选用 钣金加工一般用到的材料有冷轧板（SPCC）、热轧板（SHCC）、镀锌板（SECC、SGCC），铜（CU）黄铜、紫铜、铍铜，铝板（6061、6063、硬铝等），铝型材，不锈钢（镜面、拉丝面、雾面），根据产品作用不同，选用材料不同，一般需从产品其用途及成本上来考虑。1．冷轧板SPCC，主要用电镀和烤漆件，成本低，易成型，材料厚度≤3.2mm。 2．热轧板SHCC，材料T≥3.0mm ,也是用电镀,烤漆件，成本低，但难成型，主要用平板件。 3．镀锌板SECC、SGCC。SECC电解板分N料、P料，N料主要不作表面处理，成本高， P料用于喷涂件。 4．铜；主要用导电作用料件，其表面处理是镀镍、镀铬，或不作处理，成本高。 5．铝板；一般用表面铬酸盐（J11-A），氧化（导电氧化，化学氧化），成本高，有镀银，镀镍。6．铝型材；截面结构复杂的料件，大量用于各种插箱中。表面处理同铝板。 7．不锈钢；主要用不作任何表面处理，、成本高。 二、图面审核 要编写零件的工艺流程，首先要知道零件图的各种技术要求；则图面审核是对零件工艺流程编写的最重要环节。 1．检查图面是否齐全。 2．图面视图关系，标注是否清楚，齐全，标注尺寸单位。 3．装配关系，装配要求重点尺寸。 4．新旧版图面区别。 5．外文图的翻译。 6．表处代号转换。 7．图面问题反馈与处埋。 8．材料 9．品质要求与工艺要求 10．正式发行图面，须加盖品质控制章。

白车身涂胶图技术规范

白车身涂胶图设计规范

白车身涂胶图技术规范 1范围 本标准定义了车身涂胶的种类及要求。 本标准适用于对涂胶工艺的设计指导。 2术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。结合汽车整个制造过程所涉及的工作部位以及功能等实际情况，可将车用胶粘剂分为焊装工艺用胶、涂装工艺用胶两大类。 焊装工艺用胶主要有点焊密封胶、折边胶、膨胀减震胶；涂装工艺用胶主要有焊缝密封胶和抗石击涂料两类。粘结技术在汽车制造上的应用，不仅可以起到增强汽车结构、紧固防锈、隔热减震和内外装饰的作用，还能够代替某些部位的焊接、铆接等传统工艺方法，实现相同或不同材料之间的连接，简化生产工艺、优化产品结构的效果。在汽车轻量化、节能降耗、延长使用寿命和提高性能方面发挥着重要作用。 2.1 点焊密封胶 点焊密封胶是在焊接前涂布在钣金件搭接处的一种密封胶。主要用于焊装工艺。 2.2 折边胶 用在车门、发动机罩盖和行李箱盖板等卷边结构处，粘结强度高，可完全取代点焊结构。主要用于焊装工艺。 2.3 膨胀减震胶 在车门内外板之间、车身覆盖件与加强梁之间常常用到这类胶。主要用于焊装工艺。 2.4 焊缝密封胶 涂于车身焊装后焊缝上的密封胶。主要用于涂装工艺。 2.5 抗石击涂料 抗石击涂料用于车身底板、挡泥板、轮罩内板等部位。主要用于涂装工艺。 3车身涂胶的基本要求 车身涂胶工艺以涂胶图的形式输出，要求涂胶图应以图文并茂的形式详细描述零部件设计喷涂要求和注意事项。同时，涂胶图必须要求注明打胶位置、打胶宽度、厚度及用量要求。 4车身涂胶的设计规则 白车身的涂胶设计应遵循以下几点规则： 4.1 涂点焊密封胶 点焊密封胶主要用在车身工作环境比较恶劣的部位，或者焊缝密封胶无法进行涂抹的部位。主要在焊装车间使用，白车身中主要使用部位为：前竖板与前围板搭接处、后轮罩内板与后轮罩外板搭接处等等。一般使用直径为￠6mm的打胶枪进行涂抹在两焊接边的中心位置，要求打胶速度平缓，涂胶均匀过渡，不允许出现间断现象。 4.2 涂折边胶 主要应用在车门、机盖外板与内板的包边涂胶。一般定义包边胶的宽度为5mm，特殊最小可以减小到3mm，或者3-5mm之间均匀过渡（如图1）。

拉挤成型工艺参数介绍

来源于：注塑塑料网https://www.wendangku.net/doc/673564769.html, https://www.wendangku.net/doc/673564769.html, 拉挤成型工艺参数介绍 一、国外玻璃钢拉挤成型工艺概况 随着玻璃钢拉挤制品应用领域不断扩大，国外拉挤制品的规格品种也越来越多。目前除L型、O型、U型、平板型、中空或实芯等标准拉挤制品形状外，还可生产出根据客户所要求的各种异形结构。有些多孔腔制品的芯材，现在也已实现标准化了。拉挤复合材料制品的尺寸，小的只有几个平方毫米，大的如桥梁桥面用的拉挤制品，可达几十平方米。 玻璃钢拉挤成型工艺所使用的增强材料品种也很多，如玻璃纤维无捻粗纱、毡、薄布或玻纤织物，碳纤维、芳纶纤维以及它们的织物等。拉挤成型所使用的基体树脂材料，有热塑性树脂和热固性树脂两大类。聚酯树脂、环氧树脂、乙烯基酯树脂和酚醛树脂等热固性树脂，常用于批量较大的拉挤制品的生产；而热塑性树脂基体，正处于开发生产的阶段。 目前，水平拉挤的标准型设备，一般为20～30m长，最大宽度约1.5m。这种标准型设备生产线进入端系一玻璃纤维的供纱库，其后是经干燥的或预热过的玻璃纤维纱，经过热固性树脂的浸胶槽，在模具内成型，加热后固化。 通常，在成型模具和拉引器之间有一个比较长的距离，玻璃钢制品可以在该段距离内，完成固化过程并逐渐冷却。生产线上使用夹具夹住制品从拉挤模具中，把玻璃钢制品拉引出来。最后由切割机，把拉挤制品切割成定长制品。 二、玻璃钢拉挤成型的工序及其控制参数 玻璃钢拉挤成型工艺，共有8道工序：纺捻、预浸渍、加热、制品固化及尺寸的校准测量、冷却、拉引和切割。通常，各个工序都有一个可在一定范围内调整的工艺参数。这些工艺参数，有些可以通过拉挤设备直接进行调整，例如模具的温度、拉引的速度等。但另有些工艺参数，例如拉挤制品的温度、受力状况、树脂的粘度等，则不能够直接通过设备进行调整。 显然，所有的工艺参数都将对拉挤制品的质量，包括机械性能和光学性能等，产生一定的影响。其中最主要的工序，是预浸渍、模塑成型和固化等三道工序。必须指出的是，某一个工序的工艺参数，将对其它工序产生一定的影响，例如拉引速度的快慢，就将对上述三个主要工序产生一定的影响。 由于拉挤成型工艺参数这种相互影响的结果，因而至今尚不可能建立起一套切实可行的工艺模型，以期达到拉挤产品质量的预定的目标。 三、玻璃钢拉挤工艺参数控制元件

白车身焊装工艺设计概述.doc

汽车车身焊装工艺概述第一节焊装工艺分析 工艺性好坏的客观评价标准就是在一定的生产条件和规模下，能否保证以最少的原材料和加工劳动量，最经济地获得高质量的产品。影响车身焊装工艺性的主要因素有生产批量、车身产品分块、焊接结构、焊点布置等。 一．生产批量 车身的焊装工艺主要由生产批量的大小确定的。一般来说，批量越小，夹具的数量越少，自动化程度越低，每台夹具上所焊的车身产品件数量越多；反之，批量越大，焊装工位越多，夹具数量越多，自动化程度越高，每台夹具上所焊的车身产品件数量越少。 1．生产节拍的计算 2．时序图设计 时序图（TIME CHART）是指一个工位从零部件上料到焊好后合件取料的整个过程中所有动作顺序、时间分配以及相互间互锁关系，这些动作包括上下料（手动或自动），夹具夹紧松开，自动焊枪到位、焊接、退回以及传送装置的运动等。 由于每个车身装焊的零部件数量一定，焊点数量一定，焊接时

间一定，要达到一定生产节拍内完成所有焊接，就必须将工序分开，分工位上料、焊接。 二．车身产品分块 分块是将车身外壳体分成若干块便于冲压和焊装的零部件、组合件、分总成和总成。合理的分块不仅有利于形成良好的装配质量，并可有效地简化和优化制造工艺。 汽车白车身是一个尺寸很大的复杂的焊接结构件，设计制造时常常是将车身总成合理地划分为若干个部件和组合件，分别进行装配焊接成分总成件，然后再装配焊接成总成结构，这样化复杂为简单，化大为小，可以大大提高劳动生产率，改善结构的焊接工艺性。 1．结构分离面 将白车身总成分解为若干个分总成，相邻两个分总成的结合面称为分离面。分离面可以分为两类： （1）设计分离面 根据使用上和构造上的特点，将汽车车身分成为可以单独进行装配的分总成，如发动机罩、行李厢盖、车门、车身本体等，这些分总成之间的结合面，称 为设计分离面。 设计分离面一般采用可拆卸的连接，如铰链连接，以便在使用和维修过程中迅速拆卸和重新安装，而不损坏整体结构。（2）工艺分离面

注塑成型工艺流程及工艺参数

注塑成型工艺流程及工艺参数 塑件的注塑成型工艺过程主要包括填充——保压——冷却——脱模等4个阶段，这4个阶段直接决定着制品的成型质量，而且这4个阶段是一个完整的连续过程。 1、填充阶段 填充是整个注塑循环过程中的第一步，时间从模具闭合开始注塑算起，到模具型腔填充到大约95%为止。理论上，填充时间越短，成型效率越高，但是实际中，成型时间或者注塑速度要受到很多条件的制约。 高速填充。如图1-2所示，高速填充时剪切率较高，塑料由于剪切变稀的作用而存在粘度下降的情形，使整体流动阻力降低；局部的粘滞加热影响也会使固化层厚度变薄。因此在流动控制阶段，填充行为往往取决于待填充的体积大小。即在流动控制阶段，由于高速填充，熔体的剪切变稀效果往往很大，而薄壁的冷却作用并不明显，于是速率的效用占了上风。λ 低速填充。如图1-3所示，热传导控制低速填充时，剪切率较低，局部粘度较高，流动阻力较大。由于热塑料补充速率较慢，流动较为缓慢，使热传导效应较为明显，热量迅速为冷模壁带走。加上较少量的粘滞加热现象，固化层厚度较厚，又进一步增加壁部较薄处的流动阻力。λ 由于喷泉流动的原因，在流动波前面的塑料高分子链排向几乎平行流动波前。因此两股塑料熔胶在交汇时，接触面的高分子链互相平行；加上两股熔胶性质各异（在模腔中滞留时间不同，温度、压力也不同），造成熔胶交汇区域在微观上结构强度较差。在光线下将零件摆放适当的角度用肉眼观察，可以发现有明显的接合线产生，这就是熔接痕的形成机理。熔接痕不仅影响塑件外观，同时由于微观结构的松散，易造成应力集中，从而使得该部分的强度降低而发生断裂。 一般而言，在高温区产生熔接的熔接痕强度较佳，因为高温情形下，高分子链活动性较佳，可以互相穿透缠绕，此外高温度区域两股熔体的温度较为接近，熔体的热性质几乎相同，增加了熔接区域的强度；反之在低温区域，熔接强度较差。 2、保压阶段 保压阶段的作用是持续施加压力，压实熔体，增加塑料密度（增密），以补偿塑料的收缩行为。在保压过程中，由于模腔中已经填满塑料，背压较高。在保压压实过程中，注塑机螺杆仅能慢慢地向前作微小移动，塑料的流动速度也较为缓慢，这时的流动称作保压流动。由于在保压阶段，塑料受模壁冷却固化加快，熔体粘度增加也很快，因此模具型腔内的阻力很大。在保压的后期，材料密度持续增大，塑件也逐渐成型，保压阶段要一直持续到浇口固化封口为止，此时保压阶段的模腔压力达到最高值。 在保压阶段，由于压力相当高，塑料呈现部分可压缩特性。在压力较高区域，塑料较为密实，密度较高；在压力较低区域，塑料较为疏松，密度较低，因此造成密度分布随位置及时间发生变化。保压过程中塑料流速极低，流动不再起主导作用；压力为影响保压过程的主要因素。保压过程中塑料已经充满模腔，此时逐渐固化的熔体作为传递压力的介质。模腔中的压力借助塑料传递至模壁表面，有撑开模具的趋势，因此需要适当的锁模力进行锁模。涨模力在正常情形下会微微将模具撑开，对于模具的排气具有帮助作用；但若涨模力过大，易造成成型品毛边、溢料，甚至撑开模具。因此在选择注塑机时，应选择具有足够大锁模力的注塑机，以防止涨模现象并能有效进行保压。 3．冷却阶段 在注塑成型模具中，冷却系统的设计非常重要。这是因为成型塑料制品只有冷却固化到一定刚性，脱模后才能避免塑料制品因受到外力而产生变形。由于冷却时间占整个成型周期约70%～80%，因此设计良好的冷却系统可以大幅缩短成型时间，提高注塑生产率，降低成本。设计不当的冷却系统会使成型时间拉长，增加成本；冷却不均匀更会进一步造成塑料制品的翘曲变形。 根据实验，由熔体进入模具的热量大体分两部分散发，一部分有5%经辐射、对流传递到大气中，其余95%从熔体传导到模具。塑料制品在模具中由于冷却水管的作用，热量由模腔中的塑料通过热传导经模架传至冷却水管，再通过热对流被冷却液带走。少数未被冷却水带走的热量则继续在模具中传导，至接触外

注塑成型工艺参数

注塑成型工艺参数 第一节注塑工艺参数 在制品和模具确定之后，注塑工艺参数的选择和调整对制品质量将产生直接影响。注塑工艺具体是指温度、压力、速度、时间等有关参数，实际成型中应综合考虑，在能保证制品质量（如外观、尺寸精度、机械强度等）和成型作业效率（如成型周期）的基础上来决定。尽管不同的注塑机调节方式各有所异，但是对工艺参数的设定和调整项目基本是相同的。注塑工艺参数与注塑机的设计参数是有关联的，但是在这里主要是从注塑工艺角度理解这些参数。 一、注塑参数 1.注射量：注射量是指注塑机螺杆（或柱塞）在注射时，向模具 内所注射的物料熔体量（g ）。因此，注射量是由聚合物的物理性能及螺杆中料筒中的推进容积来确定的。 由此可见，选择注射量时，一方面必须充分地满足制品及其浇注系统的总用料量，另一方面必须小于注塑机的理论注射容积。如果选取用注射量过小则会因注射量不足而使制品产生各种缺陷，但过大又造成能源的浪费。 所以注塑料机不可用来加工小于注射量 10% 或超过注射量 70% 的制品，据统计世界上制品生产厂家大约有 1/3 的能源浪费在不合理地机型选择上。 2.计量行程（预塑行程）：每次注射程序终止后，螺杆是处在料 筒的最前位置，当预塑程序到达时，螺杆开始旋转，物料被输送到螺杆头部，螺杆在物料的反压力作用下后退，直至碰到限位开关为止。这个过程称计量过程或预塑过程，螺杆后退的距离称计量容积，也正是注射容积，其计量行程也正是注射行程。因此制品所需的注射量是用计量行程工来调整的。 由此可知，注射量的大小与计量行程的精度有关，如果计量行程调节

太小会造成注射量不足，如果计量行程调整太大，使料筒前部每次注射后的余料太多，使熔体温度不均或过热分解,计量行程的重复精度的高低会影响注射量的波动.料温沿计量行程的分布是不均匀的,增加计量行程会加剧料温的不均匀性.螺杆转速、预塑背压和料筒的温度都将对熔体温度和温差有显着地影响. 在注射前处于螺杆头部计量室外中的熔体温度最高，虽然也有温差，但在这时较小，在注射后，螺杆槽中熔体的温度最低,停留一段时间之后熔体温度上升.这种温差可以采用调整螺杆转速轴向背压或使用新型螺杆等办法使其得到改善。 3.余料量：螺杆注射完了之后，并不希望把螺杆头部的熔料全部注射出去，还希望留存一些，形成一个余料量。这样，一方面可防止螺杆头部和喷射接触发生机械破损事故，另一方面，可通过此余料垫来控制注射量的重复精度达到稳定注塑制品质量的目的。如果余料垫过小，达不到缓冲目的，如果过大会使余料累积过多。近代注射塑机是通过螺杆注射终止时的极限位置来控制冲量的：如果位移传感器所检测的实际值超出缓冲垫的设定范围（一般 2-10mm ）。 4.防延量：防延量是指螺杆计量（预塑）到位后，又直线地倒退一段距离，使计量室中熔体的比体积增加，内压下降，防止熔体从计量室外向外流出（通过喷嘴或间隙）。这个后退动作称防流延动作，防流延量可视聚合物沾度、相对密度和制品的情况进行设定，过大的防延量会使计量室中的熔料夹杂汽泡，严重影响制品质量。 5.螺杆转速：螺杆转速影响注塑物料在螺杆中输送；影响塑化能力、塑化质量和成型周期等因素的重要参数。随着转速提高塑化能力会增加。提高螺杆转速，流量加大，熔融温度的均匀性却有所改善。熔体温度和螺杆转速之间随着螺杆转速的提高，熔体温度也有所提高。 螺杆转速根据注塑条件用注塑机的额定螺杆转速，以额定量