冲压工艺检查指导书

白车身的冲压工艺性检查的技术指导书2前言本设计指导书，在根据同步工程的需要制定的，本指导书适用于汽车车身制造业。为了保证车身设计`的工艺性而制定的。本标准由奇瑞汽车有限公司规划设计院提出。本标准由奇瑞汽车有限公司规划设计院归口。本标准起草单位：奇瑞汽车有限公司规划设计院。本标准主要起草人：孟祥新，沙济伦。3白车身的钣金冲压工艺性检查的技术指导书一、目的：推进“面向制造的设计”工作，白车身的钣金冲压件的设计就必须达到一定的工艺性。其基本要求是可制造，其进一步的要求是易制造，进而尽可能的降低成本。本操作指导书是为同步工程人员而编制的。二、性质：满足产品功能需要前提下的工艺优化三、适应范围：车身所有冲压件的工艺性（除底盘件）四、内容：I.总体检查项目1.1与同类车比较此项为总体检查，其目的是与同类车相比较，此款车的简繁程度。建立国际同类产品的标竿数据库。。车身重量超标则反映有减重的潜力。可考虑减薄料厚和采用高强度钢材或其他材料。1.2逐件检查每个零件检查每个零件和每个组件的存在必要性。检查每个零件上每个细节的存在必要性。对每个零件进行工艺性审核1.3努力目标冲压件结构简单和加工容易。冲压件的参考系定位合理。钢材利用率高（目标≥55%）1.4减少模具的考虑尽量使用其他车的零件。有左右对称的零件时，尽量设计成自对称，以减少一套模具。当无法自对称时，争取一模双件。II.冲压过程考虑1．拉伸1.1尽量减少拉伸深度：浅拉伸深度可能避免使用高价的高性能材料，增加采用高强钢材的可能性，减少废料，减少工续，从而减少模具和生产成本。(依据工艺经验积累和CAE分析结果)4图1.1深拉伸的例子。1.2尽量增大曲率半径：比较大的R角可能减轻产品局部变形程度，减少缩颈、开裂几率，从而提高产品质量，降低生产成本。见图1.2,R1,R2≥4T,R3≥6T。（一般情况下不要低于3mm）from【I】.图1.2曲率半径的选择。R2R1R3TR2R1R3T51.3在功能性允许的情况下尽量增大拔模斜度，以利于产品成型和使拔模方便易行。减少卡模的可能性，也减少表面擦伤。具体说明见图1.3。两个B是推荐的方式，工艺性均优于A方式。from【I】图1.3拔模角的选择。1.4避免拉伸负角有负角的件不可能一次拉伸完成，部分件负角部分会需要额外的模具和压机，成本上升是很显著的，所以应尽量避免；有的件负角是根本无法实现的，必须避免；由于有反弹以及脱模需要，零角也要避免。2、剪切和冲孔2.1力求切口平齐，模具的制造和维修保养会容易从而低费用。2.2力求剪切和冲孔是同一方向，避免斜冲，降低模具的制造成本。2.3力求孔径规范化，降低模具的制造和维修保养费用。2.4只在平面上冲孔，避免在曲面上冲孔，曲面上要有小平台（会带来制造难度的增加）。2.5要考虑修边刀口和冲头的布置空间、以保证刀口，冲套的空间和强度。图1.3刀口或冲头强度不够。图1.4缺口离R角太近导致布置修边刀口时宽度不够进而导致刀口强度不够。AB拔模角6度0度ABAB拔模角6度0度AB6图1.5剪切口位置要考虑刀口或冲头的强度。图1.6原零件的缺口太低，导致侧修时刀口宽度太薄强度不够。按红色曲线增加缺口的话就可以在布置刀口的时候增加宽度进而增加刀口强度刀口厚度刀口平面宽度刀口厚度刀口平面宽度7图1.7形状复杂需多次修边且修边方向很难确定，修边质量也很难保证图1.8对有一定斜度的面修边或冲孔from【II】3、重整3.1力求避免重整。零件形状要求仅一序拉伸无法达到要求，简化无望时才用。3.2力求避免侧整,不得已时才用。3.3但在侧整时要注意以下内容：a、侧整时材料的机械性能如延伸率等b、零件侧整部位的R角C、零件侧整部位的斜度4、包边4.1根据公司目前的工艺水平，包边采用压合模进行包边。基于此，产品设计时应力求包边在同一角度完成，因此，要避免立面包边，如图1.8类似于这种形状的修边角度为90°时一般无法正修，采用侧修完成；如果角度＞90°时推荐角度≥105°；高度≤30mm。如果角度＜105°高度＞30mm通常采用侧修边类似此种在微斜面上冲孔的情况，斜面的倾斜角度应≤15°，直径应≥15t,在此基础上一般孔径每减少1MM,斜度减少1°。8图1.9立面包边5、造型不合理类在做产品造型时应充分考虑到工艺的可行性，不能片面追求形状而忽略工艺，造成模具寿命短等严重问题（由于宽度很窄，深度比较深，导致模具对应部分形状狭长，容易断裂）如图：模具寿命低图1.10造型不合理II、冲压件结构特征考虑91.圆冲孔（from【III】）1.1最小孔直径φ：一般钢板φ≥1T；不锈钢等高强度钢板φ≥2T。（最小时能做但工艺性极差）1.2最小两孔边缘之间的距离L：一般钢板L≥2T；不锈钢等高强钢板L≥3T。1.3最小孔边缘与制件边缘之间的距离L：孔的直径10T≥φ≥5T时,应是L≥2.5T；孔的直径φ≤5T时，应是L≥1.5T图2.1圆冲孔的边缘限制。图2.2孔间距太近，导致冲头布置困难且孔的质量很难保证。1.4孔边缘与弯曲内表面之间的距离L：L≥2T+R。如下示意图D〈5T1.5T5T〈D〈10T2.5T5T〈D〈10T2.5TTDD〈5T1.5T5T〈D〈10T2.5T5T〈D〈10T2.5TTD101.5孔的边缘与成形状结构之间的距离L：L≥3T+R1.6如果TR+PI在一序完成（为节省冲压工序）；为保证冲孔质量（尤其是焊接定位孔），考虑到冲头及固定座的宽度对压料板强度的影响，孔中心距外边缘的距离D：D＞L/2+20mm。2.半冲孔（from【III】）2.1孔半径R：一般钢板R≥1T；不锈钢等高强度钢板R≥2T。（最小时能做但工艺性极差）2.2两半冲孔边缘之间的距离L：一般钢板L≥3T；不锈钢等高强钢板L≥5T。2.3孔边缘与制件边缘之间的距离L：孔的直径10T≥R≥5T,应是L≥2T；孔的直径R≤5T，应是L≥1.5T。2.4半冲孔边缘与翻边内表面之间的距离L：L≥2T+R。2.5半冲孔边缘与成形状结构边缘之间的距离L：L≥3T+R。冲孔示意图冲头冲座示意图113.方冲孔（from【III】）3.1方孔的宽度w：w≥1T，如W小于1毫米，就取1毫米。。3.2两方孔边缘之间的距离L：一般钢板≥2T；不锈钢等高强钢板L≥3T。3.3方孔边缘与边缘的距离L：10T＞w,应是L≥2T；方孔的直径w≥10T，应是L≥4T。3.4方孔边缘与翻边内表面之间的距离L：L≥2T+R3.5方孔边缘与成形状结构边缘之间的距离L：L≥3T+R3.6方孔的长宽比例D满足:D≤2.5图2.3（长）方冲孔的边缘限制4.切舌（from【III】）图2.4开口切舌的尺寸限制4.1开口切舌的宽度W:w≥2T;其长度L:L≤5W。4.2闭口切舌的宽度W:w≥2T。在45度角时,其最大高度H:H≤5T。4.3切舌与平行面上的翻边之间的距离L：L≥8T+R翻。4.4切舌与垂直面上的翻边之间的距离L：L≥10T+R翻。4.5切舌与孔之间的距离L：L≥3T。5.冲缺口（from【Iv】）5.1缺口宽度W:w≥TLL〈5T2TD〉10T4TTLLL〈5T2TD〉10T4TTL125.2直的和以圆弧结尾的缺口的长度L:L≤5W。图2.5缺口宽度W的尺寸限制5.3V形缺口的长度L:L≤2W。5.4缺口与平行面上的翻边之间的距离L:L≥8T+R翻。5.5缺口与垂直面上的翻边之间的最小距离应为三倍的材料厚度加上翻边的半径。5.6缺口与缺口之间的最小距离应为两倍的材料厚度或者3。2毫米,以两者中大的一项为准。6.弯曲和翻边（两种工序类似，略有不同之处）（from【Iv】）6.1弯曲的变形部位成直线，不存在多料或少料问题，但有反弹问题。6.2翻边的变形部位是平面或空间曲线，存在多料或少料问题，但少有反弹问题。6.3弯曲应该在靠近弯曲处设定正负半度以补充弯曲后的回弹。6.4同一平面有多重弯曲时,应设置相同的弯曲方向。6.5避免在大钣金件上设置小弯曲。6.6低碳钢钣金件上,弯曲半径R≥1T，不锈钢等高强钢板R≥3T（T为钣金厚度）6.7不带缺口翻边部分的宽度W:W≥2.5T+R翻6.8消除翻边应力的工艺缺口处翻边部分的宽度W:W≥2T+R翻翻边形式如下：A形式不可取，宽度太窄；C形式工艺性好，优先采用。C形式与产品要求干涉时，采用B形式工艺进行优化。图2.6翻边宽度的尺寸限制。6.10翻边工艺缺口（缺口在翻边上）：是否需要加工艺缺口取决于翻边宽度和R的比值（根据经验至少为1：20，如下图）2T+RABC2T+R2.5T+R2T+RABC2T+R2.5T+RLW13图2.7翻边工艺缺口。6.11翻边工艺缺口（缺口在本体上）：（如下图）图2.8翻边工艺缺口。6.12翻边时压料宽度：制件翻边时，为保证制件的翻边质量和模具强度，翻边时的压边宽度为W≥40MM。具体宽度根据钢板类型和厚度决定6.13翻孔：最大翻边高度按公式Hmax=0.5D(1-Kfmin)+0.43rd+0.72t（from【V】）RWD无工艺缺口造成裂缝工艺缺口最小宽度W是厚度的二倍。长度是翻边半径加上钣金厚度WD无工艺缺口造成裂缝工艺缺口最小宽度W是厚度的二倍。长度是翻边半径加上钣金厚度147.扩孔（from【III】）7.1两个孔边缘之间的距离L：L≥8T。7.2孔边缘与件边缘之间的距离L：L≥4T。7.3孔边缘与弯曲、翻边之间的距离L：L≥4T+R。7.4孔边缘与成形状之间的距离L：L≥4T+R。8.锥形孔（from【III】）8.1最大深度L沿着硬件的角度方向满足，L≤3.5T。8.2硬件与锥形孔的接触必须在50%以上。8.3两锥形孔边缘之间的距离L：L≥8T。8.4锥形孔边缘与弯曲、翻边部分之间的距离L：L≥4T+R。9.凹点（from【III】）9.1最大半径Rmax≤6T,其最大深度H≤0.5R凹内。9.2凹点与孔的距离L:L≥3T+R凹内。9.3凹点与材料边缘的距离L:L≥4T+R凹内。9.4凹点边缘与弯曲的距离L:L≥2T+R凹内+R弯9.5两凹点之间的距离L:L≥4T+R凹内1+R凹内210.凸座（from【III】）10.1最大半径Rmax≤6T,其最大深度H≤0.5R凸内。10.2凸点与孔的距离L:L≥3T+R凸内。10.3凸点与材料边缘的距离L:L≥4T+R凸内。10.4凸点边缘与弯曲的距离L:L≥2T+R凸内+R弯10.5两凸点之间的距离L:L≥4T+R凸内1+R凸内210.6V形凸座的最大高度H:H≤3T。11.肋筋（from【III】）11.1肋筋的最大内半径应是三倍的材料厚度,其最大高度不超过其内半径。。11.2肋筋的中线与孔边缘之间的最小距离应不小于三倍的材料厚度加上其内半径。11.3肋筋的中线与垂直面边缘之间的最小距离应不小于四倍的材料厚度加上其内半径。11.4肋筋的与平行面边缘之间的最小距离应不小于八倍的材料厚度加上其内半径。11.5肋筋的与垂直于肋筋之间的翻边的最小距离应不小于两倍的材料厚度加上其内半径，再加上翻边的半径。11.6两平行肋筋之间的最小距离应不小于十倍的材料厚度加上其内半径