1、成都航空职业技术学院毕业设计汽车车身冲压工艺质量控制与分析专业： 汽车制造与装配 班级： 512888 姓名： 晓风 学号： 111111 指导老师：蒋兴 二零一五年六月成都航空职业技术学院2摘要本文通过对汽车车身冲压工艺质量控制与分析，对汽车整车制造厂冲压工艺流程，工艺特点有着详细的介绍。并且阐述汽车冲压件质量控制对汽车整车质量的作用和意义，分析影响汽车白车身冲压件质量的因素，以及控制的措施和应用方法，对覆盖件生产工艺过程的详细介绍，并且结合个人的社会实践经验，分析工具在白车身冲压质量控制的应用方法等。汽车在生活中是人们出行的主要交通工具，随着社会的发展和科技的进步，汽车制造业的发展方向已经
2、被发达国家及部分新兴工业国家在未来发展的主要方向，也被作为其国民经济支柱产业。通过对汽车车身冲压工艺质量控制与分析，不仅提高冲压件的质量，同时还提高整车的品质。关键词：冲压，质量控制，覆盖件成都航空职业技术学院3ABSTRACTThis article through to the car body stamping process quality control and analysis, Stamping process to vehicle manufacturers, Process characteristics with detail, And automotive stampin
3、g parts quality control function and meaning of the quality of vehicle, Analysis of the influencing factors on the quality of the car white body stamping parts, As well as the control measures and application of the method. The covering parts production process in detail, And combining with the pers
4、onal experience of social practice. Analysis tools in white body stamping application of quality control, etc.Car in the life is the main transport people travel. With the development of the society and the progress of science and technology. The development direction of automobile manufacturing ind
5、ustry has been developed countries and some emerging industrial countries the main direction of development in the future. Also referred to as the national economy pillar industry.Through to the automobile body stamping process quality control and analysis, not only improve the quality of stamping p
6、arts.At the same time also improves the quality of the vehicleKeywords: stamping, quality control, covering parts成都航空职业技术学院4第一章 绪论1.1 引言我国汽车工业从无到有，从小到大，发展成为一个完整的工业体系。自2001 年底加入 WTO 后，我国经历了汽车工业发展的黄金十年，2001 至 2010 年我国汽车产销量年均复合增长率分别达到 22.80%和 22.55%，并与 2009 年成为世界第一汽车产销大国。2011 年，受宏观调控、鼓励政策退出、北京等城市限购等多方面
7、因素影响，我国汽车产销量同比增速分别回落至 0.84%和 2.45%。自 2012 年起，我国汽车市场逐渐回暖，至 2013 年，我国汽车产销量均突破 2000 万辆，连续第五年蝉联全球第一。虽然汽车的产量很高，但是车身制造技术一直是我国汽车工业中的最薄弱的环节，而车身制造技术同时又是整体制造技术中一个重要的环节，一个汽车总厂实际出的产品就是车身，车身质量的好坏，直接影响到整车的部品的装配精度，因此，重视车身制造技术的研究和分析，是作为一个车身工艺人员的必要工作和任务。1.2 研究背景及意义在汽车行业快速发展的今天,汽车生产商厂家越来越重视冲压件的质量。因为外观质量的好坏，不仅仅体现了产品制造
8、水平，同时也是汽车品牌的体现，企业形象的体现，随着汽车的大力发展，大众消费者对质量安全的要求不断提高，因此冲压件工艺质量控制非常重要。汽车覆盖件主要是由薄板冲压而成，具有材料薄，形状复杂，结构尺寸大的特点。汽车覆盖的好坏直接决定了最终产品的外观质量，安全质量等。因此了解汽车车身冲压工艺质量控制的因素，从而采取办法来提高冲压件的质量，就成为获得理想汽车的关键。影响冲压件的因素特别多，除了工件自身的结构特点外，模具对冲压件也起着至关重要的作用。同时结合现场设备，原料及环境等因素进行分析，减少废品率的产生，进而使车身冲压工艺质量控制。1.3 汽车车身冲压工艺质量控制的发展现状及趋势目前，汽车工业已成
9、为众多国家的支柱性产业，是当今世界衡量一个国家发展水平的标志之一。汽车工业发展的国际化决定了振兴我国汽车工业的必由之路为参与国际竞争，我国汽车参与国际竞争的最大问题之一，就是汽车质量问题。汽车冲压件是汽车结构和外观质量的基础，要提高整车质量就要从基础开始瞄准世界先进水平，掌握发展趋势，形成适合我国汽车工业发展的体系。汽车车身冲压工艺质量控制技术的发展是随着汽车技术的发展而不断更新完善的，车身板件冲压是汽车车身质量的关键和基础，合理的冲压工艺不但能提高生产效率，还能够提高冲压件的质量。生产效率的影响因数很多，除了管理上的因素外，还有很多是技术上的因素。随着各项工业逐步和电气化、自动化的结合。特别
10、是汽车的自动化、大批量生产，汽车已经成了人们生活中的主要交通工具。其中，汽车覆盖件的质量，除了美观，更重要的是还关系着人们的生命安全，在汽车生产中，汽车车身覆盖件的制造作为汽车生产的第一步，更成为保证汽车质量的基础。随着社会的进步和科技的发展，越来越多的新技术和专业检测被应用于现代化生产冲压件质量控制中。成都航空职业技术学院51.4 本文研究的主要内容本文主要通过介绍汽车整车制造厂冲压工艺流程和工艺特点，影响汽车覆盖件冲压质量的因素和控制措施。以及质量分析工具在覆盖件冲压控制中的应用，汽车覆盖件冲压质量分析与控制案例，从而汽车车身冲压工艺质量提高。第二章 汽车整车制造厂冲压工艺流程和工艺特点2
11、.1 汽车覆盖件冲压工艺流程2-1 冲压自动化生产基本流程图冲压生产是一种优质.高效的 ,低消耗.低成本的金属加工方法之一.在工业生产中广泛推广使用冲压.冲压是利用安装在压力机的冲模对料施加压力, 使其产生分离或塑性.变形,从而获得所需要零件的一种压力加工方法,冲压生产依靠磨具和冲压设备完成加工过程，因此它具有生产效率高、操作简便、便于实现机械化和自动化等特点，而且应用范围使用的特别广。既可以加工金属材料，又可以加工非金属材料；既能制造很小的仪表零件，又能制造很大的汽车构件；所以在汽车生产中起到很大的作用，且尺寸精度稳定、材料利用率高。如图 2-1冲压自动化生产基本流程图。图 2-2 覆盖件自
12、动化生产线示意图成都航空职业技术学院6冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。根据图 2-2 自动化生产线示意图，1 拆垛/上料，2 拆垛机器人，3 拆垛站，4 上料机器人，5 移动工作台，6 横杆机器人，7 端拾器自动更换装置，8 成品零件传输装置。覆盖件冲压流程：生产计划、材料消耗定额进行上料。拆垛机器人通过把平板板料的拆垛，然后通过上料机
13、器人把平板板料送进移动工作台，在利用安装在压力机的冲模对平板板料施加压力,使其产生分离或塑性. 变形,从而获得所需要覆盖件，然后将合格的覆盖件出库送进焊装车间，如不合格的覆盖件进行返修或者直接报废。根据以上冲压流程以及结合冲压车间，车身冲压厂总概括具有三个特点：（1）利用压力机的带形基础，建成二层楼的冲压车间，带形基础的钢梁上为压力机生产线，属于冲压生产系统，在带形基础的地沟内设废料处理系统，车间楼下为钢板卷料储存仓库。（2）钢板卷料通过专用铁道从楼上进入冲压车间，冲压废料通过另一条专用铁道从楼下送出冲压车间。( 3 )零件先装入集装箱，用叉车送往高架仓库，然后再分送至各个装配生产线2.2 汽
14、车覆盖件冲压的工艺特点2.2.1 汽车覆盖件的特点在汽车冲压件中，汽车覆盖件无论是从数量上，还是在制造工艺上，无疑都具有及其重要的地位。同一般冲压件相比，覆盖件具有材料薄、形状复杂、结构尺寸大和表面质量要求高等特点。覆盖件的工艺设计、冲模结构设计和冲模制造工艺都具有特殊性。覆盖件的特点决定了对其冲压制造的特殊要求。（1）表面质量。汽车覆盖件不仅要满足汽车结构上的功能要求，还要满足车身表面装饰的美观要求。覆盖件表面不允许有波纹、起皱、凹痕、划伤、边缘拉痕和其它破坏表面美感的缺陷。（2）尺寸形状。覆盖件的形状多为空间立体曲面，其形状很难在覆盖件图上完整的准确地表达出来，因此覆盖件的尺寸形状常常借助
15、主模型来描述。（3）刚性。覆盖件拉伸成型时，由于其塑性变形的不均匀性，往往会使某些刚性较差。刚性差的覆盖件受到振动后产生空洞声，用这样的零件装车，汽车在高速行驶时就会发生振动，造成覆盖件早期破坏。（4）工艺性。覆盖件的结构形状和尺寸决定工件的工艺性。覆盖件一般采用一次成形法，其工艺性关键是拉深工艺性。为创造一个良好的条件，通常将翻边展开，窗口补满，再添上工艺补充部分，构成一个拉伸件。拉深工序以后的工艺性仅仅是确定工序次数和安排工序顺序的问题。（5）成本低。冲压是高效的生产方法，在大批量生产中采用全自动冲压生产线或多工为压力机将多道生产工序一次连续完成，还可以利用复合模具在一台压力机上完成多到冲
16、压工序，实现有带料开卷、校平、落料(或剪切)到成形的全自动生产，工艺过程比较简单，生产效率高。在大批大量生产规模情况下，成都航空职业技术学院7原材料消耗低，生产成本低。（6）精度高、表面质量优。冲压是无切削加工，采用精密模具生产出的冲压件精度可达微米级，且重复精度高、尺寸一致性好，可以冲压出孔。冲压制造出带有加强筋、肋、起伏或翻边的冲压件，具有很高的刚性，这是其他加工手段难以实现的。（7）使用材料广泛。常用的金属材料有低碳钢、高塑性合金钢、铝合金及镁合金等。钢板是使用量最大的材料，涵盖厚度从 0.0516mm 的冷轧钢板到热轧钢板，如车身用的含磷高强度冷轧钢板、镀锌钢板、烘烤硬化钢板、拼焊钢板
17、，车架用的热轧钢板及车轮用的辊压成形钢板等。2.2.2 汽车覆盖件的冲压工序汽车覆盖件是指覆盖发动机、底盘，构成驾驶室、车身的金属薄板制成的空间形状的表面或内部零件。按功能和部位可分为外部覆盖件、内部覆盖件和骨架覆盖件三类。它们在工艺设计、模具加工、设备选择及质量控制(尺寸公差、形状精度、零件刚度、表面质量)等方面都具有与一般冲压零件不同的特点。生产中冲压工序可分为分离和成型两大类型.在冲压过程生产中, 使冲压件与板料沿一定的轮廓线分离的工序为分离,如冲孔,落料, 剪切, 切口,切边,剖切等工序.使冲压毛坯在不破坏的情况下发生塑性变形, 并转化成所要求的成品的工序为成型, 如弯曲,卷曲, 扭曲
18、, 拉伸,翻边,缩口, 扩口,局部成型等工序。汽车覆盖件冲压成形的基本工序有:落料、预弯、拉延、修边、冲孔、翻边、整形等。典型结构的汽车覆盖件一般需要 46 道工序，并可根据需要将一些工序合并，如落料拉延、修边冲孔、翻边整形等，如图 2-3 车身外覆盖件冲压图，各种覆盖件就是通过各种冲压工序，最后形成车身外覆盖件，覆盖件的不同，冲压工序也各不相同，表 2-1 部分汽车覆盖件冲压工序。图 2-3 车身外覆盖件冲压图成都航空职业技术学院8零件名称 工序名称侧围外板 拉延+ 切边冲孔+ 切边侧外边 +整形翻边+侧整形侧冲孔侧翻边前车门外板 拉延+ 切边冲孔+ 翻边整形 +侧整形翼子板 拉延+ 切边侧
19、切边+ 修边翻边整形 +侧翻边侧整形+侧翻边侧冲孔前罩板外板 拉延+ 切边 +整形翻边后外门板 拉延+ 切边冲孔+ 翻边整形 +侧整形顶盖 拉延+ 切边冲孔+ 整形翻边修边 +翻边整形行李箱外板 拉延+ 切边冲孔+ 切边冲孔侧冲孔 +翻边侧翻边+侧冲孔侧翻边后侧围内板 拉延+ 切边冲孔+ 切边冲孔侧冲孔 +冲孔侧冲孔侧修边+翻边整形前车门内板 拉延+ 切边冲孔+ 切边冲孔侧冲孔 +翻边整形前罩板内板 拉延+ 切边冲孔+ 整形冲孔侧冲孔后门内板 拉延+ 切边冲孔+ 切边冲孔侧冲孔 +翻边整形行李箱内板 拉延+ 切边冲孔+ 修边冲孔侧冲孔 +整形翻孔表 2-1 部分汽车覆盖件冲压工序2.3 汽车冲
20、压生产线车身覆盖件冲压生产的机械化和自动化程度是衡量汽车车身制造技术水平的重要标志之一。汽车车身制造技术水平的重要标志之一。汽车车身冲压生产除了采用新工艺、新技术和先进冲压设备外，提高冲压生产过程的机械化和自动化程度，才能有效地提高冲压设备的生产率，保证产品质量、降低成本，减轻劳动强度，改善劳动条件，做到安全文明生产是非常重要的。图 2-4 汽车冲压车间成都航空职业技术学院9汽车车身钣金件冲压线是汽车生产过程中的重要设备，其生产质量和效率直接影响到汽车的质量和生产效率。冲压生产自动化是提高劳动生产率和改善劳动条件的有效措施和主要方法。随着我国汽车、电器产品质量不断提高和生产规模的不断壮大，我国
21、金属冲压行业实现生产自动化势在必行。图 2-4 汽车冲压车间图简单的介绍了冲压车间。在冲压工艺的生产方式有手工生产方式（见图 2-5 和图 2-6）与自动化方式。图 2-5 手工生产线示意图图 2-6 传统手工生产线手工生产方式特点：（1）每台压机操作人员需 2-4 人，节拍为 4spm 左右。（2）建设初期投入相对较小。 （3）效率比较低。 （4）产品质量稳定性不好。（5）安全性底。综合以上所述，手工生产线有很多不足，所以汽车冲压车间大多数都采用自动化生产方式，自动化生产方式被广泛使用。自动化生产方式特点：（1）较高的生产效率。 （2）稳定的产品质量。(3)规模生产条件下更低的单件生产成本。
22、对于车身覆盖件生产而言，这些优点更为突出。因而，现在的生产汽车的冲压车间，一般在生产线规划初期就会直接考虑自动化。从产品质量的稳定性、人员劳动强度、安全生产、生产效率各方面进行比较，自动化生产方式有较大优势，也是冲压生产方式的发展趋势。冲压自动化生产线又分为机械手自动化生产线(见图 2-7)、机器人自动化生产线成都航空职业技术学院10（见图 2-8） 、单臂机械手自动化生产线（见图 2-9） 、双臂机械手自动化生产线和多工位压力机生产线等方式。图 2-7 机械手自动化生产线示意图机械手自动化生产线是在自动化生产过程中使用的一种具有抓取和移动工件功能的自动化装置，它是在机械化、自动化生产过程中发
23、展起来的一种新型的提高操作安全性的装置。它既可以确保产品质量的稳定性、一致性与均匀性，节约材料和能源，提高产品的竞争力，还可以用于高温、噪音、粉尘、有毒、辐射、危险等环境下的工作，从而减轻工人劳动强度，提高劳动生产力。机械手广泛应用于机械行业的组装和加工工件的搬运、装卸，在各种机床上的使用更是普遍。机械手自动化线适于大间距的压力机生产线，同时适于已有生产线的自动化改造。图 2-8 机器人自动化生产线示意图机器人自动化冲压生产线一般的整线运行循环方式为垛料拆垛（机器人拆垛）板料传输板料涂油板料对中上料机器人送料 （首台压机冲压）下料机器人取料、送料（压机冲压）(根据工序数量循环)下料机器人取料、送料（末端压机冲压）线尾机器人取料、放料皮带机输送人工码垛。机器人线低，机械手线高。因为生产节拍是一个综合指标，它不仅仅取决于某一设备，而是取决于自动化设备、压力机、模具三者的协调匹配关系，如达到 10 件/min 以上，对压力机和模具的要求就相应提高，意味着投资增加。综合考虑，使用机器人自动化线更加经济、适用。机器人自动化生产线，通过更换端拾器，适合多车型的生产，柔性更高。机器人冲压加工自动化的应用，即改善了劳动条件，减轻了工人劳动强度，又可确保生产安全，提高劳动生产率和产品质量，还能降低能源及原材料消耗，
