第一篇：汽车覆盖件典型激光焊接工艺【详述】
汽车覆盖件典型激光焊接工艺【详述】
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安全、舒适、节能和环保一直是世界汽车工业发展的主题。激光焊接工艺在汽车工业领域尤其得到重视和广泛应用，其中汽车覆盖件是激光焊接的五大类之一。激光焊接已经成为车身覆盖件制造的标准工艺！
激光焊接运用于汽车上可以降低车身重量、提高车身装配精度、增加车身的刚度、降低汽车车身制造过程中的冲压和装配成本。
德国人是早把激光焊接技术运用于汽车，在20世纪90年代中期，BMW公司利用激光焊接机器人完成了BMW5系列轿车的第一条焊缝，焊缝总长度达12m。
德国大众Touran轿车的激光焊缝总长度达到了70m。随后，奥迪、速腾、高尔夫及Passat等品牌的车顶采用了激光焊接技术，通用、丰田、福特、宝马、奔驰等公司陆续均采用了激光焊接技术。
以下四种典型的应用与汽车覆盖件方面发激光焊接工艺
一、激光自熔叠焊汽车覆盖件激光焊接工艺
当功率密度达到一定的范围（106~107 W/cm2）的激光束照射到材料表面时，材料吸收光能转化为热能，材料被加热熔化至汽化，产生大量的金属蒸汽，在蒸汽逸出表面时产生的反作用力下，使熔化的金属液体向四周排挤，形成凹坑，随着激光的继续照射，凹坑穿入更深，当激光停止照射后，凹坑周边的熔液回流，冷却凝固后将两工件焊接在一起。
对于激光自熔叠焊工艺而言，其影响因素较多。除了材料本身的影响外，主要有以下几个方面： 影响因素
1、激光功率
激光焊接中存在一个激光能量密度阈值，低于此值，工件仅发生表面熔化，熔深很浅，也即焊接以稳定热传导型进行；一旦达到或超过此值，等离子体才会产生，这标志着稳定深熔焊的进行，熔深会大幅度提高。如果激光功率低于此阈值，激光功率密度较小时，会出现熔深不足甚至焊接过程不稳定。
2、焊接速度
焊接速度对熔深影响较大，提高速度会使熔深变浅，但速度过低又会导致材料过度熔化、工件焊穿。所以，对一定激光功率和一定厚度的某特定材料有一个合适的焊接速度范围，并在其中相应速度值时可获得大熔深。
3、离焦量
为了保持足够功率密度，焦点位置至关重要。离开激光焦点的各平面上，功率密度分布相对均匀。离焦方式有两种：正离焦与负离焦。焦平面位于工件上方为正离焦，反之为负离焦。离焦量的变化直接影响焊缝宽度与深度。
4、保护气体
激光焊接过程常使用惰性气体来保护熔池，但在大多数应用场合常使用氩、氮、氦等气体作保护，使工件在焊接过程中免受氧化，同时可以吹散等离子体。缺点
焊接厚度有限；工件装配要求高；激光焊接系统一次性投资成本较高。主要应用案例 ：汽车四车门、顶盖、侧围等部位
二、激光远程焊接白车身激光焊接工艺
远程焊接借助的是振镜扫描头来实现的（如下图所示），其激光束定位方法不同，激光束入射到扫描振镜的X、Y轴两个反射镜上，计算机控制马达精准调节反射镜的角度，实现激光束的任意偏转，使具有一定功率密度的激光聚焦在加工工件表面的不同位置，实现焊接功能。优势
其定位精度高、时间短、较一般激光自熔焊的焊接速度快、效率高，焦距长，不会与焊装夹具干涉、光学镜片污染少；可定制任意形状焊缝以优化结构强度等。与电阻点焊相比，激光远程焊接技术充分发挥了单侧，非接触式激光焊接带来的技术和经济优势，并将其与高速扫
描振镜具有的优势相结合，大大缩短了焊接时间，提高了总生产效率，可有效用于日益增多的汽车覆盖件及零部件焊接。缺点
它对来料及装配精度要求比较高，主要是焊缝处两面的贴合精度；当工件厚度过大时，焊缝深宽比增大，焊缝处剪切强度低，主要适用钣金厚度低于2mm的连接，如汽车覆盖件等。主要应用案例：如汽车四门内板分总成、A、B、D柱内板总成车门、天窗总成等
三、激光钎焊白车身激光焊接工艺
激光器发出的激光束聚焦在焊丝表面上加热，使焊丝受热熔化（母材未熔化）润湿母材，填充接头间隙，与母材结合，形成焊缝，实现良好的连接。影响因素
1、光斑直径。
光斑直径对钎料的铺展影响较大。光斑直径过小，激光集中在钎料上，对母材的加热不足，钎料在母材上铺展时冷却过快，使钎料不易铺展；光斑直径过大，如果激光功率不够则无法及时熔化焊丝，如果激光功率足够则会严重烧损母材。对于卷对接接头，光斑直径与焊缝宽度（填充面宽度）基本一致时，钎料的铺展会较充分。
2、激光功率。
焊丝熔化的速度取决于激光能量的大小，即激光功率。当激光功率不足时，焊丝熔化速度慢，铺展不充分，生产效率低；当激光功率过大时，焊丝熔化速度快，如果送丝速度跟不上，则焊缝的铺展会间断。激光功率的值受设备限制，调节激光功率的大小要考虑其与焊接速度及送丝速度的匹配。
3、焊接速度。
焊接速度决定作业时间的长短和生产效率的高低，所以应根据设备可提供的激光功率的大小选择适当的焊接速度以提高生产效率。通常焊接速度越快，生产效率越高，但对于半径较小的圆弧段焊缝或过渡段焊缝，过快的焊接速度产生的离心力将会阻碍熔融钎料的铺展，使焊接过程不稳定。
4、送丝速度。
选定了焊接速度之后，需根据焊缝填充量的多少来匹配适当的送丝速度。送丝速度过快，焊缝表面会出现钎料的堆积，影响外观质量，送丝速度过慢则会使焊缝表面出现下陷，过少的填充量会影响焊缝的焊接强度。优势
焊缝成形均匀美观，密封性好，焊缝强度高。缺点
钎焊接头力学性能主要由钎料保证，接头强度相对较低，耐热性差，且焊前清理要求严格。激光钎焊质量缺陷造成的原因。
钎焊丝校准：焊丝没有穿过焦点中心，焊丝距离焦点的长度过长或过短。钎焊丝温度：焊丝预热温度错误。间隙尺寸：部件之间的间隙尺寸不均匀。焊接速度与送丝速度的不匹配。
出光的控制：激光器和送丝机的开关点可能与加工过程不相符。难点
编程示教工作量大，工装夹具结构复杂，重复定位精度要求较高，加工轨迹的开始和结尾段难以控制。
主要应用案例：行李箱尾盖、顶盖和侧围的流水槽、C柱等
四、激光-电弧复合焊白车身激光焊接工艺
激光复合焊是指在焊接时使用激光束和电弧等离子体热源进行有机复合而构建的新型焊接热源共同加热母材焊接区域，形成共同的熔池，使待焊工件的不同部分有效连接的一种新型焊接工艺方法。
激光-电弧复合焊接由于同时有激光热源和电弧热源的作用，因此其兼有激光焊接和电弧焊接的优点，与纯电弧焊接相比，激光电弧复合焊接焊后变形小，熔深大，能明显提高焊接效率，与纯激光焊接相比，可提高焊接装配间隙的适应性，并且焊缝成形饱满，所以在焊缝成形的控制以及焊接间隙的容许误差两个方面具有明显的优势，具有良好的综合经济性。另外，由于电弧的热作用范围、热影响区较大，使得焊接时温度梯度减小，降低了冷却速度，相对激光自熔焊使熔池的凝固过程变得缓慢，减少或消除了气孔及裂纹出现的可能，也可改善焊缝和热影响区的组织性能。
1、能量利用率提高，焊接过程稳定性增强。
激光焊接时产生的光致等离子体，会严重影响到焊接过程的稳定性，降低能量的利用率，而加入了电弧后，电弧的介入可以稀释光致等离子体，增加激光的穿透能力，提高焊接的稳定性。
2、焊接熔深增加
采用激光电弧复合焊时与单独采用激光束焊接相比，熔深大约可增大20%。
3、焊接速度提高，焊缝成形改善
在一定的工艺条件下，复合焊接的速度可达MAG弧焊的三倍左右，是激光自熔焊的1.5倍左右，同时可改善熔融金属的浸润性，避免咬边等缺陷出现。
4、降低工件装配要求，间隙适应性好
电弧的存在使接头间隙允许范围变宽，即使在间隙宽度超过光斑直径时也可以实现连接，也避免了单纯激光焊时可能存在的一些焊接缺陷等。
5、降低激光器功率要求，成本大幅降低
采用复合热源后，可以大大降低激光器的功率要求，可以实现较低激光功率下复合较低成本的弧焊热源来获得较大的熔深，使设备成本大幅降低。主要应用案例：
在汽车制造业内激光复合焊也有大批量的应用，如一些铝质车门的焊接等。以德国大众VW Phaeton的车门焊接为例：为了在保证强度的同时又减轻车门的重量，大众公司采用冲压、铸件和挤压成形的铝件。车门的焊缝总长4980mm，现在的工艺是7条MIG焊缝(总长380mm)，11条激光焊缝(总长1030mm)，48条激光-MIG复合焊缝(总长3570mm)。
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第二篇：激光焊接工艺实践课程教学大纲讲解
《激光焊接工艺实践》教学大纲
学时：48 学分：3
一、课程的地位与任务
“激光焊接工艺实践”课属于光机电应用技术教学资源库核心课程体系之一的激光加工技术类。光机电应用技术教学资源库建设规划的五门课程体系分别是激光原理及技术、激光设备机械设计基础、激光设备机电控制技术及应用、激光加工技术和激光3D打印技术。“激光焊接工艺实践”是一门实训为主的专业主干课程，主要介绍不同激光焊接参数对常用金属材料焊接质量的影响和不同类型激光焊接设备在材料焊接领域的应用。
激光焊接工艺实践为面向光机电类专业学生开设的一门专业必修的基础实训类课程，课程设置为48学时，合计3学分。学习本课程之前，学生应完成激光加工技术和工程材料基础等预备性课程的学习。目标是使学生掌握不同激光焊接参数对常用金属材料焊接的影响规律和不同类型激光设备在材料焊接方面的选择应用，培养学生分析、解决生产实际问题的能力，为将来从事激光焊接设备操作打下基础，从而使其在掌握专业知识的基础上获得所需要的职业技能。
二、课程的基本内容
第一章 激光焊接设备的种类及应用
通用激光焊接设备的构成
CO2激光焊接设备介绍 YAG激光焊接设备介绍 DISK激光焊接设备介绍 半导体激光焊接设备介绍 光纤激光焊接设备介绍 激光扫描振镜的应用
准连续光纤激光器在焊接上的应用
通快激光焊接工作站
美国PRC激光焊接设备的特点
PRC激光器的维护 激光焊接设备的选用
第二章 激光焊接参数及其影响
激光焊接工艺特点介绍 激光焊接工艺参数介绍 激光功率对焊接的影响
焊接速度对激光焊接的影响 离焦量对激光焊接的影响 保护气体对激光焊接的影响 等离子体对激光焊接的影响 激光焊接光束焦点的常用测定方法 高功率激光焊接的离焦量恒定问题
材料吸收率对激光焊接的影响 离焦量对激光焊缝成形的影响
焊接速度对600MPaTRIP钢焊缝成形的影响 焊接速度对600MPaDP钢焊缝成形的影响 焊接速度对1000MPaTRIP钢焊缝成形的影响
激光焊接熔池的动态观察 激光功率对焊接熔池动态的影响
激光焊接的脉冲波形 激光焊接的脉冲频率
焊接速度对奥氏体不锈钢激光焊接的影响
功率对奥氏体不锈钢激光焊接的影响
激光焊接参数对接头强度的影响
焊接速度对1.2mm厚1200MPaTRIP钢接头性能的影响
激光焊接速度对1000MPaTRIP钢接头性能的影响
激光焊接速度对1000MPaTRIP钢接头性能的影响（He保护）
激光焊接速度对800MPaTRIP钢焊缝成型的影响
1mm不锈钢薄板的YAG激光焊接 1.2mm不锈钢薄板的YAG激光焊接 2mm厚低碳钢板的CO2激光焊接 3mm厚低碳钢板的CO2激光焊接 4mm厚低碳钢板的CO2激光焊接
第三章 激光焊接设备操作及维护
YAG脉冲激光焊接设备操作方法 DISC激光焊接系统操作规程
Rofin二氧化碳激光焊接系统操作规程
光纤激光焊接系统操作规程 YAG激光焊接设备的维护 DISC激光焊接设备的维护 光纤激光焊接设备的维护 二氧化碳激光焊接设备的维护 半导体激光焊接设备的维护 IPG激光焊接设备的运行模式 IPG激光焊接设备的操作步骤 IPG激光焊接设备的非手动操作模式
通快碟片激光器的操作 通快碟片系列激光器的接口
通快碟片激光器的操作程序TruControl 1000
-2-第四章 激光焊接实例
第五章 激光复合焊接技术
塑料的激光焊接 三光点激光钎焊工艺
德国LIMO公司塑料激光焊接机
激光半熔透焊接工艺介绍
激光拼焊板工艺介绍
激光熔焊在乘用车白车身上的应用 激光钎焊在乘用车白车身上的应用
传动齿轮的激光焊接 传感器的激光焊接
应用激光焊接金刚石锯片实例
动力电池的激光焊接 纳秒脉冲激光器的焊接应用 光纤激光器在白车身焊接中的应用 激光自体钎焊在医疗器械上的应用
1mm厚低碳钢薄板的激光焊接 800MPaTRIP钢的激光焊接
激光焊接与电阻点焊在白车生上应用对比
SUS304L不锈钢的激光焊接
薄壁件的激光脉冲焊接
激光填丝焊接
激光脉冲焊接传感器实例 上海宝钢阿赛洛激光拼焊板介绍 汽车座椅转角器的激光焊接实例
激光电焊的特点
激光点焊在白车身上应用
铝合金的激光焊接 长春三友激光拼焊板介绍 汽车刹车盘的激光焊接实例
阀门的激光焊接 黄铜阀门的激光焊接 钢铝异种材料的激光焊接 钛合金板材的激光焊接
奥氏体不锈钢波纹板的激光焊接
600MPaTRIP钢的激光焊接 600MPaDP钢的激光焊接 1000MPaTRIP钢的激光焊接
采用He保护的1000MPaTRIP钢的激光焊接
600MPaPH钢的激光焊接
采用He保护的600MPaPH钢的激光焊接
华菱安赛乐米塔尔激光拼焊板介绍
激光电弧复合焊技术介绍 激光MIG复合焊接应用 激光MIG复合焊接系统介绍
激光等离子复合焊介绍 激光电弧复合焊应用对比
激光-TIG复合焊介绍
激光电弧复合焊接接头化学成分均匀性的影响因素
第六章 能量负反馈激光焊接工艺第七章 激光焊接缺陷及检验
第八章 激光焊接操作安全与防护激光自体复合焊介绍 激光单热源焊接特点介绍 激光复合热源焊接特点介绍
激光-TIG复合焊介绍
能量反馈式激光焊接原理 激光焊接能量负反馈设备介绍
激光拼焊板常见缺陷分析
激光焊接接头的形式 激光焊接接头坡口形核 激光焊接的焊缝介绍 激光焊缝中的气孔缺陷 激光焊接中的冷裂纹缺陷 激光焊接中的热裂纹缺陷 激光焊缝缺陷的外观检验 激光焊接接头的密封性检验 激光焊接接头的金相检验 激光焊接接头的耐压检验 激光焊缝缺陷的RT检测 激光焊缝缺陷的UT检测 激光焊缝缺陷的MT检测 激光焊缝缺陷的PT检测 激光焊缝缺陷的ET检测
激光焊接接头的耐腐蚀性能检验
激光焊接接头的质量评定 轿车白车身激光焊接质量的检验 激光焊接奥氏体不锈钢薄板接头的缺陷
激光焊接设备操作常用工程防护措施介绍 激光焊接设备操作常用个人防护措施介绍
激光焊接设备操作安全培训介绍 激光焊接设备操作医学监督措施介绍
气体激光焊接设备维护介绍 半导体激光焊接设备维护介绍 DISK激光焊接设备维护介绍 YAG激光焊接设备维护介绍
光纤激光焊接设备维护介绍
激光辐射的危害
激光焊接设备使用的安全防护 现代封闭式激光焊接工作站介绍 高功率激光焊接设备使用注意事项 高功率光纤激光器维护与故障处置
光纤激光器光纤的清洁处理 罗芬板条系列激光器使用须知 通快系列激光器的安全配置 通快碟片激光器运行中断应对措施
通快碟片系列激光器的标牌 激光焊接设备的分级（国际标准）激光焊接设备的分级（国家标准）
三、课程的基本要求
1．本课程在注重学生基础理论知识理解的同时，要求更侧重对学生实践动手能力的培养；
2．采取理论教学和实践观摩教学相结合的方式以增强课程学习的直观性和针对性；
四、课程的实践环节安排
根据系里实验室设备情况，安排实践观摩教学。
五、推荐教材和主要参考书
推荐教材：
《激光加工工艺与设备》，郑启光，邵丹 主编，机械工业出版社，2010； 推荐参考书：
1.《激光焊接/切割/熔覆及时》李亚江 主编，化学工业出版社，2012； 2.《材料激光工艺过程》 威廉.M.斯顿 主编 机械工业出版社，2012。
六、面向对象
光机电一体化专业高职院校学生
七、考核方式及标准
学生学习考核标准请参见本课程资源“考核方案”
课程主讲人：王文权
第三篇：汽车车身焊接工艺设计教案
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浅析汽车车身的焊接工艺设计
在 汽车厂中，焊接生产线相对于涂装线和总装线来说，刚性强，多品种车型的通用性差，每更新换代一种车型，均需要更新车间大量专用设备和生产工艺。焊接工艺设 计可以称得上是焊接生产线的“灵魂”，涉及的专业知识较多，如机械化、电控、非标设备、建筑、结构、水道、暖通、动力、电气、计算机、环保和通讯等，从宏 观上决定车间的工艺水平、物流、投资和预留发展，具体决定着生产线的工艺设备种类和数量、夹具形式、物流工位器具形式、机械化输送方式及控制模式等。因 此，焊接工艺设计在焊接生产线的开发中占有举足轻重的地位，是产生高性价比焊接生产线的关键。
1、车身焊接工艺设计的前提条件 1.1产品资料
a.产品的数学模型（简 称数模）。在汽车制造行业中，一般情况下用UG,Catia,ProE等三维软件均能打开数模（如图1），并在其中获取数据或进行深人的工作。在工艺设计 过程中，将所有数模装配在一起就构成了一个整车数模，从数模中可以获得零部件的结构尺寸、位置关系。由数模还可以生成整车、分总成、冲压件的各种视图（包 括轴测图），以及可以输出剖面图。
b.全套产品图纸。
c.样车、样件（包括整车车身总成、各大总成、分总成和冲压件）。
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d.产品零部件明细表（包括各部件的名称、编号，冲压件的名称、编号、数量，标准件的规格、数量）。
工艺设计时，业主必须提供上述a、b、c中至少1项，d项可以从前3项中分析出来，正常状态下d项（如图2）早在汽车设计结束时就已经确定了。如果仅提供b项，那么需要增加大量的车身拆解、分析工作。
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1.2工厂设计的参数
工厂设计的参数包括以下几方面： a.生产纲领即年产量；
b.年时基数即生产班次、生产线的利用率等；
c.生产线的自动化程度（机器人＋自动焊钳焊点数／全车身焊点数x 100%=自动化率）；
d.生产线的工艺水平要求（如主要设备选用原则、生产线的输送方式，电气控制水平等）；
e.各种材料、外购件的选用原则（如型材、控制元件、气动元件、电机、减速器）； f.各种公用动力介质的供应方式、能力、品质等参数，建厂所在地的环境状况如温度、湿度等；
g.当生产线布置在原有厂房内时，应收集原有房的土建、公用有关资料，如厂房柱顶标高、屋架承载能力、电力和动力介质的余富程度等。
2、工艺分析 2.1工艺线路分析
根据业主提供的产品资料进行产品工艺线路分析（如业主仅提供样车及样件则需经过样车分析→样车拆解→样车测量→样车再装配过程），完成装焊工艺线路图或爆炸图设计。
2.1.1产品分块
同类型车身的分块基本相 同（一般车身均由地板、侧围、前／后围、门、顶盖等大总成组成），但各总成之间的连接方式及顺序往往有较大区别，合理的分块才能保
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证车身的装配和焊接。例 如，解放平头驾驶室的装配顺序就比较特殊，先形成侧后围焊接总成（左／右侧围与后围形成焊接总成），而后形成驾驶室总成。
2.1.2确定基准
整个车身的设计、制造、检验均建立在同一坐标系上，在车身设计时一般已经考虑到装配、焊接、总装配和搬运过程中所需的基准（孔、面），车身装焊的整个过程必须建立在一定的基准上 才能保证整车的几何形状和尺寸，同时这些基准也是夹具设计、制造、调整、检测和维修的基准。确定基准时应注意以下几个方面：
a.基准的统一性，在焊接过程中基准是逐步传递的； b.基准应便于测量；
c.基准应保证零件的准确定位； d.基准应考虑便于焊接操作。
2.1.3确定车身装配的几何精度及检测的基准面
几何基准是零件或部件的某个明显部位，用来确定该零部件在X,Y,Z坐标系统内的理论位置；准确的部件基准位置用以保证装配的几何形状的准确性，因此基准位置对装配工作非常重要，在研究焊接过程之前需要仔细分析部件的基准，必须与用户一起完成几何形状的分析，由用户确定其基准位置、或由设计人员确定后再取得用户同意。
为了使这些基准能一直保持准确，在夹具制造与安装调试过程中必须严格控制以下几方面。a.在制造焊装夹具时进行调整（检测）；b.在生产时，对装配好的部件的最后几何尺寸进行校核；C．在维修装焊夹具时进行检测。
2.1.4确定装配顺序
车身的每个冲压件、分总成和总成都是按照严格的顺序进行组装、焊接从而完成整个车身焊接的，每个零件的装配顺序必须保证能完成全部焊接工作且便于焊接。
2.1.5焊点分析
表明焊点的主要参数（焊点的数量、位置、幅度、重要程度）是产品设计时决定的，但目前部分业主仅提供产品数模而没有产品图纸。这时，焊点的主要参数需要工艺设计人员确定。
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2.1.5.1定形焊点的确定
相对复杂的工件之间的焊 接，往往需经过组装、补焊的过程完成。在组装工位，由于生产节拍限制、设备数量布置空间需要和夹具有效空间占用等原因，不可能完成全部焊接工作，但必须完 成部分焊点，这些焊点应能保证工件离开夹具时的形状尺寸，这部分焊点称为定形焊点，一般情况下定形焊点占总焊接点数的1/3左右。
2.1.5.2焊点分组
车身每个总成上都要完成许多焊点，在编制工艺时必须对焊点进行分组，即将1把焊钳在1个工作节拍内完成的焊点分为1个焊点组。
2.1.5.3焊钳初步选型
焊点分组工作完成后即可进行焊钳选型，确定焊点组的数量即焊钳的最小数量，根据工件的形状及尺寸确定焊钳的形式（X 形,C形）及喉深、开档、行程、电极形状，焊钳的吊挂形式（横吊、纵吊、转环）根据焊点位置和操作位置确定。焊钳型号的确定要在夹具总图设计完成之后，根 据选定的焊钳制造商提供的型谱进行焊钳型号的选择，对于在型谱中找不到合适焊钳焊接的焊点，需要重新设计焊钳与之匹配。2.2编制工艺过程卡
在具备前提条件下，经过工艺分析，就可以开始编制装焊工艺过程卡。工艺过程卡是装焊线设计、制造和调试整个过程的指导性文件，是装焊线全部工作的基础，装焊工艺过程卡的编制深度和质量对装焊线设计、制造。调试整个过程的质量甚至成败起决定性作用。2.2.1生产节拍
一般生产节拍可按式（1)计算：
T节＝全年工作日x每日班次x每班工时xK1 x K2/年纲领（1）式中，K1 为工时利用率，一般取 0.9；K2为设备利用率，一般取0.8-0.9。
2.2.2工位设置及工位生产周期
工位是构成生产线的基本 单元，工位生产周期必须小于或等于生产线节拍。工位生产周期是从待焊接零部件上料（装件）开始到完成本工位全部作业并将工件取出的整个过程时间，同时应考 虑工时利用率及设备利用率。工位生产周期与操作工人的熟练程度有很大关系，一般准确的工位生产周期需由实测确定，工艺设计旧寸应使所有工位的工位生产周期 尽可能相等并接近生产节拍。
2.2.3工作密度
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工作密度是指一个工位上设置的焊接设备数量及操作工人数量，主要由工件外形尺寸、焊接工艺方法和焊接工作量决定。
a.按工件外形尺寸决定工作密度。
外形尺寸小于1000 mmxl 500 mm，工作密度取1；外形尺寸小于2 000 mmxl 500 mm，工作密度取1-2；外形尺寸小于3 000 mmx 1500 mm，工作密度取2-3；外形尺寸小于6 000 mmx 1 500 mm，工作密度取3-4.b.按照焊接工作量和生产节拍确定工作密度。2.2.4工时定额估算
工时定额＝焊接工作时间＋辅助工作时间
每一工位或工序的时间定额一般由装件、夹具动作夹紧、焊接、松开夹具和将工件送至下一工位的时间累计构成，也可用焊接时间放大而得出，即概算定额，工序时间定额（工时）＝焊接工作量÷焊接速度xK。
以下是几种焊接方法焊接速度的一般状况估算值，其焊接速度与焊点及焊缝的间距、分布、焊钳及焊枪的接近性、工人操作难易程度等有一定的关系，故仅供工艺编制参考。a.手工焊钳点焊15点/min;b．机械手焊钳点焊20点/min;c.C02半自动焊300 mm/min;d.机械手C02自动焊400 mm/min;e.螺柱焊（手工8 个/min;f.凸焊螺母（手工）3个/min;g.铜钎焊100 mm/min。
2.2:5工艺卡的内容
a.焊件（总成或合件）简图一般为轴测图（立体图），图中：应标出进入装配冲压零件的名称、图号及数量；同时要标出焊点的位置、数量，甚至施焊的顺序；各种标准件如螺母、螺柱、支架等位置、数量及焊接方法。b二工艺过程描述：从工件（零、合件）的装入、定位夹紧、焊接及焊后将合件送往下工序的整个过程，按先后顺序既简单又全面的描述。
c.工序所采用的夹具、设备、辅具及工具的名称、编号及数量作定性及定量分析。
d.给出工序的时间定额，甚至分每一工步给出，而工时的确定有如下几种方法：凭经验；采用人工模仿，秒表测定；计算机仿真。
2.2.6工艺卡的格式
工艺卡格式见焊接工艺卡附表（如表1）。
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2.2.7工艺卡编制的工作量
以三厢轿车为例估算：简图约100张，工艺卡约200张，需要3个有经验的能够独立工作的技术人员花两个月的时间完成。
3、工艺设计
工艺设计是焊接生产线设计的基础，其他专业（机械化、非标设备、土建、公用、电控）设计均以工艺设计文件为指导，工艺设计文件的深度必须满足相关专业的设计需要。工艺设计文件一般包括以下内容。
3.1工艺设备安装图
标明工艺设备安装位置、设备外形、编号，原材料、半成品、成品存放地及通道，工人操作位置，预留面积（如果有），起重设备质量、跨度、轨道线，机械化运输悬
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链、单轨等的范围轨迹，水、电、气供应点及局部通风位置的坐标等。
3.2设备明细表 3.3焊机、时控箱布置图
表示焊机、时控箱及相关设备的型号、数量、安装位置、安装方式、接管尺寸等内容，供公用各专业设计支管线和焊机、时控箱安装时使用。简单的装焊线可直接在车间工艺设备安装图中表示。
3.4焊钳、平衡器布置图
表示焊钳、平衡器的型号、数量、安装位置、吊挂方式，供焊钳安装使用。简单的装焊线可直接在车间工艺平面图中表示。
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3.5滑轨、滑车布置图
表示滑轨型号、长度位置，滑车形式、尺寸、位置、数量，供机械化专业设计滑轨、滑车安装图使用。简单的装焊线可直接在车间工艺设备安装图中表示。
3.6标准设备订货任务书 3.7非标设备设计任务书
说明对机械化运输方式的要求，与机械化相关的吊挂要求，设备长、宽、高及其技术要求，工艺参数，最大工件尺寸、面积和质量等。
3.8夹具设计任务书
夹具设计任务书（如图3）是夹具设计的指导文件，也是夹具最终验收的依据，所以夹具任务书一定要得到甲方的认可并签字。
3.8.1编制的前提条件
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a.已编好的工艺卡，认为确实可行并得到用户的认可。
b.按合同与业主商定的技术条件，如手动或气动，外购件的来源等。3.8.2编制步骤
a.根据工艺卡了解装配顺序、焊接顺序、焊钳类型、操作位置来确定工件的位置，以及工作台面的高度，同时确定台面是固定或是可旋转（水平或垂直），是否需要带举升取件的装置。
b.确定进人装配的零部件定位及夹紧点，并表示出来，给出序号。c.确定定位销及支承夹紧器的形式，并将断面图画出。d.确定测量点及计算出其数据（理论数据）。3.9检具设计任务书 3.10工位器具设计任务书
工位器具设计任务书是工位器具设计的指导文件，也是工位器具最终验收的依据；工位器具任务书必须符合设计深度要求，必须经业主签字确认后方可进行工位器具设计。说明放置工件的名称、编号、数量，工件放置形式、运输形式，必要时画出简图及注明尺寸。
3.11公用管道司令图
用以指导厂房管线设计的管线总体布置：规划图，避免管线之间或管线与建筑物／构筑物之间直接相碰或不满足规定的安全距离要求。
3.12车间土建资料 3.13 车间公用资料
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4、工艺设计的主要注意事项
a.汽车车身在装焊过程中，合理分块非常重要，而车身总成的分块大体相同，但往往对头接缝处有所变化，要认真分析。分块决定夹具的套数、工艺流程，是工艺设计的第一步。
b.工艺设计不能只顾眼前，应该远近结合、滚动发展，做到近期合理、远期可行。c.要充分考虑混线生产的可能性，在夹具设计任务书和工艺设备选型上尽可能柔性化。
d.生产方式尽可能精益，尽量减少在制品存放，大型外覆盖件的物流尽量短；灵活布局车间内的各条生产线，使各生产线之间工件输送及与其他车间的衔接尽量短捷、顺畅，提高生产效率。
e.生产线的布置要考虑空中机械化运输设备和水、电、气管线布置流畅。f.小件生产尽量集中布置，提高设备利用率。按照工艺流程在线旁布置小件的模式，从节约成本的角度看是不可取的。
g.焊钳的选型不容易做好，在焊接生产线调试过程中更换5%的焊钳是比较低的，故需要进行三维焊钳与夹具的焊接过程动态模拟，提高选型准确性。
h.有条件的项目建议应用数字化工厂软件虚拟焊接车间，将以往设计中不宜发现的问题经过计算机仿真，较早地被发现和解决，提高设计方案、图纸的准确性和节拍平衡。
i: 工艺设计不能脱离生产管理系统，计算机系统在那些工位取得生产信息，就要求在设备定货技术任务书明确功能及接口条件。
5、结束语
焊接工艺设计涉及的知识 领域宽，受到制约同样比较多，比如产品系列、用户观
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念、工艺水平、质量精度要求、周边物流状况、投资限制、原有厂房及厂区等，因此要求工艺设计人员见多识 广。生产线技术水平和自动化率不是越高越好，也不是生产线投资越低越好，在保证产品质量的前提下，高性价比的焊接生产线是工艺设计永恒的追求目标。随着我 国汽车行业自主品牌的不断增加，焊接工艺设计也必实现由国外设计多而转变成国内设计多，将会有更多的自主品牌焊接生产线得到广泛应用。
——四川绵阳理工学院
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第四篇：汽车覆盖件拉伸起皱和开裂现象分析及控制措施
汽车覆盖件拉伸起皱和开裂现象分析及控制措施 引言
汽车车身外形是由许多轮廓尺寸较大且具有空间曲面形状的覆盖件焊接而成，因此对覆盖件的尺寸精度和表面质量有较高要求。车身覆盖件要求表面平滑、按线清晰，不允许有皱纹、划伤、拉毛等表面缺陷，此外还要求具有足够的刚性和尺寸稳定性。车身表面质量的好坏取决于覆盖件拉伸的结果，而拉伸模是拉出合格覆盖件的关键。由于影响拉伸件质量的因索主要是起皱、开裂、拉毛和回弹，所以从编制冲压工艺到模具设计都必须认真考虑。模具制造完毕，在拉伸模调试过程中，还必须对拉伸件的起皱和开裂现象进行仔细分析与研究，并采取相应的措施。
拉伸件在拉伸过程中起皱和开裂的原因很多，主要原因有以下几个方面：
(1)拉伸模设计工艺性是否合理。
(2)模具加工质量(表面精度、硬度等)引起的问题。(3)压力机精度(滑块平行度等)。(4)板料质量(厚度超差)。
现对上述造成开裂、起皱的原因分别进行讨论。2 拉伸件加工工艺的确定
拉伸件的工艺性是编制覆盖件冲压工艺首先要考虑的问题，只有设计出一个合理的、工艺性好的拉伸件，才能保证在拉伸过程中不起皱、不开裂或少起皱、少开裂。在设计拉伸件时不但要考虑冲压方向、冲压位置、压料面形状、拉伸筋的形状及配置、工艺补充部分等可变量的设计，还要合理地增加工艺补充部分，正确确定压料面。各可变量设计之间又有相辅相成的关系，如何协调各变量的关系．是成形技术的关键，要使之不但满足该工序的拉伸，还要满足该工序冲模设计和制造工艺的需要，并给下道熔边、翻边工序创造有利条件，一般应注意以下几个方面。2.1 冲压方向的确定
零件的冲压方向是确定拉伸工艺首先要遇到的问题，它不但决定能否拉伸出满意的拉伸件，而且还影响到工艺补充部分的多少和压料面的形状。合理确定冲压方向应满足以下3方面的要求。
(1)保证凸模能够进入凹模。如图1a所示，凹模右方下边的形状向外凸出，最凸出点超过凹模口尺寸，使凸模不能进入凹模，这个拉伸方向是不能进行拉伸的，必须改变拉伸方向，使凸模能够进入凹模。如图1b所示，将图1a沿顺时针方向旋转一个角度．使凸棋能够进入凹模。
(2)使凸模接触毛坯的面积大。接触面越大，接触面与水平面的夹角越小．毛坯越不易发生局部应力过载而使零件产生破裂。材料在拉伸时贴模性能提高，容易获得完整的凸模形状，有利于提高零件的变形程度。
(3)压料面各部分进料阻力要均匀可靠。拉伸深度均匀是保证压料面各部分进料阻力均匀可靠的主要条件。而压料面各部分进料阻力均匀是确保拉伸件不起皱、不开裂的重要保证。
例如，东风3t车前围上盖板的拉伸深度较浅，考虑到各方位深度大致相同，为改善凸模拉伸毛坯的条件，有利于金属内应力分布更均匀，保证冲压件有更高的表面质量，确定冲压方向为图2所示的沿y轴顺时针旋转25°30'的方向，这样选取有以下2个原因：①使得凸模接触毛坯的面积大；②前围上盖板零件经过汽车位置旋转一定角度后，压料面是乎的，拉伸深度比较均匀，两面进料阻力基本上一样，增加压料力可提高零件变形的均匀度，零件整体刚性提高。同时残留应力分布均匀，减少残留应力回复时带来的回弹程度。
2.2 合理增加工艺补充圈分
为了实现拉伸，往往要在制件的基础上增加工艺补充部分，从而达到满意的拉伸效果。工艺补充的好坏是拉伸件设计水平的重要标志，合理的增加工艺补充部分应满足以下3方面的要求：(1)该工序拉伸的要求。(2)压料面的要求。
(3)拉伸后的修边和翻边工序的要求。
设计中应根据修边线的位置确定各工艺补充部分的尺寸，特别是凹模R圆角处，因凹模圆角部分对抗伸毛坯进料阻力影响很大，直接关系到拉伸件的起皱或开裂，所以取值要合理。工艺补充部分的凹模圆角半径一般取8-10mm，在能够拉出满意的拉伸件的条件下，尽可能减少工艺补充部分，但必要时还要有意增加工艺补充(如凹槽、斜槽、凸筋等)。如果在设计拉伸件时，经过仔细分析，已考虑到某一部分(形状变化急剧的部分)在拉伸时有多余的金属，材料易流动，可能会产生起皱，那么工艺人员就要有意在这部分的工艺补充上加凹槽或凸筋等，使多余的金属在拉伸过程中流到凹模或凸筋中，充分吸收多余的材料，使拉伸不易起皱。同时加凹攒时要考虑到修边容易去掉，这个方法可有效地耀决拉伸起皱问题。2.3 正确配定压料面的形状
压料面是工艺补充的一部分，在增加工艺补充时必须正确确定压料面的形状，使压料面各部分进料阻力均匀可靠。要做到这一点，必须要保证拉伸深度均匀，因为只有在压料圈将拉伸毛坯压紧在凹模压料面上，不形成皱纹或折痕，才能保证拉伸件不皱不裂。在确定压料面时要尽量降低拉伸深度，使形面乎绥，还一定要保证压料面展开长度比凸模展开长度短，材料才能产生拉伸。如果压料面展开长度比凸模长，拉伸时可能会形成波纹或起皱。如果压料面是覆盖件本身的凸缘部分，则凹模圆角半径只要根据具体情况确定，因覆盖件圆角半径一般都比较小，直接作为凹模圆角半径不易拉伸，必须加大才不会导致拉伸时起皱或破裂。加大后的圆角，可通过后工序的整形达到产品要求。2.4 增加工艺切口或冲工艺孔
覆盖件在拉伸过程中，拉伸较深的或有窗口反拉伸成形的零件易拉裂，可用增加工艺切口或工艺孔的方法来解决。增加的工艺孔或切口应保证不因材料流动不好，拉应力过小而形成波纹或起皱，故工艺切口或工艺孔必须放在拉应力员大的拐角处，工艺切口或工艺孔的位置、大小、数量和形状需要在调试拉伸模时试验确定。如东风8t平头柴油车例围外板拉伸模、东风EQ2102军用车的中支按外板拉伸模就是通过在反成形和拉伸深处的拐角处冲制工艺切口得到圆满解决的，保证了拉伸件的表面质量。工艺切口或工艺孔、凹槽应故在废料部分，最后将其修掉。侧围板和中支柱零件如图3、4所示。模具设计时应注意的问题 3.1 缓冲装置
覆盖件的拉伸是在双动压力机上进行的，液压机工作时会产生较大的冲击力，导致模具韧始工作阶段材料变形不均匀，局部起皱，因而模具设计了图5所示的缓冲装置，在压料面以外加4—6块聚氨团橡胶，消除拉伸开始时产生的过大冲击力，以满足工作时的韧始拉伸变形，使拉伸件不出现皱裂。
3.2 增加平衡块
由于覆盖件在拉伸时受多方面因素的影响，如压力机精度、模具制造误差等，造成压料面间隙不均匀，各点的压力不均匀，导致拉伸开裂、起皱。增加平衡块的作用是调整压料面的间隙，稳定进料阻力，使材料流动均匀。平衡块数量一般为6个，用内六角螺钉分别安装于压料困与凹模上，其间隙调整为最大不产生皱纹，最小不低于制件料厚。4 起皱和开裂现象的解决方法 4.1 零件起皱
拉伸件产生凸缘起皱和简壁起皱主要是由于拉伸时板料受压缩变形而引起的，通常采用提高板内径向拉应力来消除皱纹，其调整方法如下： 4.1.1 调整压边力的大小
当皱纹在制件四周均匀产生时，应判断为压料力不足，逐渐加大压料力即可消除皱纹。当拉伸锥形件和半球形件时，拉伸开始时大部分材料处于悬空状态．容易产生侧壁起皱，故除增加压边力外，还应采用增加捡伸筋来增大板内径向拉应力，消除皱纹。4.1.2 调整凹模圆角半径
凹模圆角半径太大，会增大坯料悬空部位，减弱控制起皱的能力，调整时可适当减小凹模圆角半径。4.1.3 调整压料面的间隙
调整压料面间隙的方法有以下几种：
(1)采用里紧外松的原则。在凹模口直线弯曲变形区和伸长变形区应允许压料面稍有里紧外松现象，如图6所示，即里侧间隙应赂小于料厚t，外侧间隙应略大于料厚t。因为在此两类区域中，材料变形过程中料厚t或不变或变薄，这样就造成了压料间隙的变化。
图7所示为材料变形过程中不同区域材料受力情况，从图7可知，伸长类变形区在圆周方向径部均受拉应力作用，料厚变薄。随着材料的流动，料厚变薄，压料面间隙相对增大，减少了压料力。当板料流过紧区时，压料困就减弱了压料作用，而里紧外松的压料面则可以均衡压料力。随着材料的矗动，压料困始终保持压料作用，防止起皱等缺陷产生。
(2)采用里松外紧的原则，即内侧间隙大于料厚，外侧间隙小于料厚，如图8所示。在压缩变形区中材料处于径向受拉，切向受压的应力状态．毛坯在圆周方向上产生压缩变形。随着材料的温动，料厚有增大的趋势，且这种趋势明显增加，这祥会使压料面间隙相对减小进而增大进料阻力，材料在拉力作用下易于破裂。因此在调整模具压料面间隙时，宜在此处采用里松外紧的原则，消除材料厚度增加对材料变形的不利影响。
覆盖件拉伸棋的调整是一项比较复杂和困难的工作，在压料力不易控制的情况下，采取调整拉伸间隙的办法可消除因材料厚度变化而引起的压料力变化对材料变形的不利影响，这种方法在调整拉伸棋时是很有效的。上述压料面间隙调整原则是实际调整拉伸模的经验总结，它与理论分析相吻合。
4.2 零件开裂
零件开裂的根本原因在于拉伸变形抗力大于简壁开裂处材料的实际有效抗拉强度。解决拉伸件破裂的调整方法如下：(1)调整压料力，使压料力变小。
(2)调整拉伸间隐，使间隙变大，并使间隙变得均匀。
(3)调整凹模圆角半径。凹模圆角半径太小，零件易拉裂，加大凹模圆角半径可减小拉裂程度。(4)调整凸模圆角半径。
(5)调整凸模与凹模的相对位置。
(6)毛坯尺寸太大或形状不当，板料质量及润滑不好也会使零件拉裂，故应改变毛坯尺寸或形状，调整冲压工艺。
造成零件开裂的原因很多，在调整时应仔细检查开裂状况、产生的部位，确定产生开裂的拉伸行程位置，根据具体情况推断产生开裂的原因，从而制定出解决开裂的具体方案。5 模具调试中解决起皱开裂的几点体会
拉伸模一般在第1次试拉时拉伸件又皱又裂，这时必须仔细观察分斩压料面的情况，分析各种引起皱裂的原因。如果压料面有压痕，凹模圆角半径处开裂，说明进料困难；如果压料面形成波纹，则开始进料容易，以后由于波纹的产生，材料流动困难，从而产生起皱开裂，也就是说在拉伸过程中，材料流动的难易，都会引起拉伸件的起皱和开裂，那么不同的情况就要用不同方法去解决。
进料困难一般是由于压料面的进料阻力太大引起的。如果压料面和凹模圆角表面粗糙度值太商，或有反成形，局部拉伸太大，就要调节外滑块，减小压边力，适当加大凹模圆角，降低表面蛆幢度值和加大拉伸筋槽的间隙。如果局部拉伸变形太大，有反成形，则要采取增加工艺切口或工艺孔的方法解决。
进料容易主要是由于压料面的进料阻力太小，压料面接触不好，或设计的拉伸件工艺性较差所致。如果是压料面问题则要求研修压料面，保证全面接触，另外还要调节外滑块增加压边力或增加压边面积。如果是拉伸件工艺性较差，则要重新设计拉伸件，以拉伸出合格产品。
以上仅是从工艺和拉伸模设计以及调整几个方面讨论了如何防止或解决覆盖件的拉伸皱裂问题，引起拉伸件皱裂的原因很多，但只要对发生的现象仔细研究和分斩，不同情况用不同的方法去解决，就会拉出表面质量好的覆盖件。
第五篇：汽车覆盖件拉伸起皱和开裂现象分析及控制措施
摘要] 对汽车覆益件在拉伸过程中的起皱和开裂现象进行了分析，并从工艺、设计、调整等几个方面较详细地说明了解决零件拉伸起皱、开裂的方法和控调措拖。
关键词 汽车覆盖件 拉伸 起皱开裂 控制措拖 1 引言
汽车车身外形是由许多轮廓尺寸较大且具有空间曲面形状的覆盖件焊接而成，因此对覆盖件的尺寸精度和表面质量有较高要求。车身覆盖件要求表面平滑、按线清晰，不允许有皱纹、划伤、拉毛等表面缺陷，此外还要求具有足够的刚性和尺寸稳定性。车身表面质量的好坏取决于覆盖件拉伸的结果，而拉伸模是拉出合格覆盖件的关键。由于影响拉伸件质量的因索主要是起皱、开裂、拉毛和回弹，所以从编制冲压工艺到模具设计都必须认真考虑。模具制造完毕，在拉伸模调试过程中，还必须对拉伸件的起皱和开裂现象进行仔细分析与研究，并采取相应的措施。
拉伸件在拉伸过程中起皱和开裂的原因很多，主要原因有以下几个方面：(1)拉伸模设计工艺性是否合理。
(2)模具加工质量(表面精度、硬度等)引起的问题。(3)压力机精度(滑块平行度等)。(4)板料质量(厚度超差)。
现对上述造成开裂、起皱的原因分别进行讨论。2 拉伸件加工工艺的确定
拉伸件的工艺性是编制覆盖件冲压工艺首先要考虑的问题，只有设计出一个合理的、工艺性好的拉伸件，才能保证在拉伸过程中不起皱、不开裂或少起皱、少开裂。在设计拉伸件时不但要考虑冲压方向、冲压位置、压料面形状、拉伸筋的形状及配置、工艺补充部分等可变量的设计，还要合理地增加工艺补充部分，正确确定压料面。各可变量设计之间又有相辅相成的关系，如何协调各变量的关系．是成形技术的关键，要使之不但满足该工序的拉伸，还要满足该工序冲模设计和制造工艺的需要，并给下道熔边、翻边工序创造有利条件，一般应注意以下几个方面。2.1 冲压方向的确定
零件的冲压方向是确定拉伸工艺首先要遇到的问题，它不但决定能否拉伸出满意的拉伸件，而且还影响到工艺补充部分的多少和压料面的形状。合理确定冲压方向应满足以下3方面的要求。
(1)保证凸模能够进入凹模。如图1a所示，凹模右方下边的形状向外凸出，最凸出点超过凹模口尺寸，使凸模不能进入凹模，这个拉伸方向是不能进行拉伸的，必须改变拉伸方向，使凸模能够进入凹模。沿顺时针方向旋转一个角度．使凸棋能够进入凹模。
(2)使凸模接触毛坯的面积大。接触面越大，接触面与水平面的夹角越小．毛坯越不易发生局部应力过载而使零件产生破裂。材料在拉伸时贴模性能提高，容易获得完整的凸模形状，有利于提高零件的变形程度。
(3)压料面各部分进料阻力要均匀可靠。拉伸深度均匀是保证压料面各部分进料阻力均匀可靠的主要条件。而压料面各部分进料阻力均匀是确保拉伸件不起皱、不开裂的重要保证。
例如，东风3t车前围上盖板的拉伸深度较浅，考虑到各方位深度大致相同，为改善凸模拉伸毛坯的条件，有利于金属内应力分布更均匀，保证冲压件有更高的表面质量，确定冲压方向为图2所示的沿y轴顺时针旋转25°30'的方向，这样选取有以下2个原因：①使得凸模接触毛坯的面积大；②前围上盖板零件经过汽车位置旋转一定角度后，压料面是乎的，拉伸深度比较均匀，两面进料阻力基本上一样，增加压料力可提高零件变形的均匀度，零件整体刚性提高。同时残留应力分布均匀，减少残留应力回复时带来的回弹程度。
2.2 合理增加工艺补充圈分
为了实现拉伸，往往要在制件的基础上增加工艺补充部分，从而达到满意的拉伸效果。工艺补充的好坏是拉伸件设计水平的重要标志，合理的增加工艺补充部分应满足以下3方面的要求：(1)该工序拉伸的要求。(2)压料面的要求。
(3)拉伸后的修边和翻边工序的要求。
设计中应根据修边线的位置确定各工艺补充部分的尺寸，特别是凹模R圆角处，因凹模圆角部分对抗伸毛坯进料阻力影响很大，直接关系到拉伸件的起皱或开裂，所以取值要合理。工艺补充部分的凹模圆角半径一般取8-10mm，在能够拉出满意的拉伸件的条件下，尽可能减少工艺补充部分，但必要时还要有意增加工艺补充(如凹槽、斜槽、凸筋等)。如果在设计拉伸件时，经过仔细分析，已考虑到某一部分(形状变化急剧的部分)在拉伸时有多余的金属，材料易流动，可能会产生起皱，那么工艺人员就要有意在这部分的工艺补充上加凹槽或凸筋等，使多余的金属在拉伸过程中流到凹模或凸筋中，充分吸收多余的材料，使拉伸不易起皱。同时加凹攒时要考虑到修边容易去掉，这个方法可有效地耀决拉伸起皱问题。2.3 正确配定压料面的形状
压料面是工艺补充的一部分，在增加工艺补充时必须正确确定压料面的形状，使压料面各部分进料阻力均匀可靠。要做到这一点，必须要保证拉伸深度均匀，因为只有在压料圈将拉伸毛坯压紧在凹模压料面上，不形成皱纹或折痕，才能保证拉伸件不皱不裂。在确定压料面时要尽量降低拉伸深度，使形面乎绥，还一定要保证压料面展开长度比凸模展开长度短，材料才能产生拉伸。如果压料面展开长度比凸模长，拉伸时可能会形成波纹或起皱。如果压料面是覆盖件本身的凸缘部分，则凹模圆角半径只要根据具体情况确定，因覆盖件圆角半径一般都比较小，直接作为凹模圆角半径不易拉伸，必须加大才不会导致拉伸时起皱或破裂。加大后的圆角，可通过后工序的整形达到产品要求。2.4 增加工艺切口或冲工艺孔
覆盖件在拉伸过程中，拉伸较深的或有窗口反拉伸成形的零件易拉裂，可用增加工艺切口或工艺孔的方法来解决。增加的工艺孔或切口应保证不因材料流动不好，拉应力过小而形成波纹或起皱，故工艺切口或工艺孔必须放在拉应力员大的拐角处，工艺切口或工艺孔的位置、大小、数量和形状需要在调试拉伸模时试验确定。如东风8t平头柴油车例围外板拉伸模、东风EQ2102军用车的中支按外板拉伸模就是通过在反成形和拉伸深处的拐角处冲制工艺切口得到圆满解决的，保证了拉伸件的表面质量。工艺切口或工艺孔、凹槽应故在废料部分，最后将其修掉。模具设计时应注意的问题 3.1 缓冲装置
覆盖件的拉伸是在双动压力机上进行的，液压机工作时会产生较大的冲击力，导致模具韧始工作阶段材料变形不均匀，局部起皱，因而模具设计了图5所示的缓冲装置，在压料面以外加4—6块聚氨团橡胶，消除拉伸开始时产生的过大冲击力，以满足工作时的韧始拉伸变形，使拉伸件不出现皱裂。
3.2 增加平衡块
由于覆盖件在拉伸时受多方面因素的影响，如压力机精度、模具制造误差等，造成压料面间隙不均匀，各点的压力不均匀，导致拉伸开裂、起皱。增加平衡块的作用是调整压料面的间隙，稳定进料阻力，使材料流动均匀。平衡块数量一般为6个，用内六角螺钉分别安装于压料困与凹模上，其间隙调整为最大不产生皱纹，最小不低于制件料厚。4 起皱和开裂现象的解决方法 4.1 零件起皱
拉伸件产生凸缘起皱和简壁起皱主要是由于拉伸时板料受压缩变形而引起的，通常采用提高板内径向拉应力来消除皱纹，其调整方法如下： 4.1.1 调整压边力的大小
当皱纹在制件四周均匀产生时，应判断为压料力不足，逐渐加大压料力即可消除皱纹。当拉伸锥形件和半球形件时，拉伸开始时大部分材料处于悬空状态．容易产生侧壁起皱，故除增加压边力外，还应采用增加捡伸筋来增大板内径向拉应力，消除皱纹。4.1.2 调整凹模圆角半径 凹模圆角半径太大，会增大坯料悬空部位，减弱控制起皱的能力，调整时可适当减小凹模圆角半径。4.1.3 调整压料面的间隙
调整压料面间隙的方法有以下几种：
(1)采用里紧外松的原则。在凹模口直线弯曲变形区和伸长变形区应允许压料面稍有里紧外松现象，即里侧间隙应赂小于料厚t，外侧间隙应略大于料厚t。因为在此两类区域中，材料变形过程中料厚t或不变或变薄，这样就造成了压料间隙的变化。
材料变形过程中不同区域材料受力情况，伸长类变形区在圆周方向径部均受拉应力作用，料厚变薄。随着材料的流动，料厚变薄，压料面间隙相对增大，减少了压料力。当板料流过紧区时，压料困就减弱了压料作用，而里紧外松的压料面则可以均衡压料力。随着材料的矗动，压料困始终保持压料作用，防止起皱等缺陷产生。
(2)采用里松外紧的原则，即内侧间隙大于料厚，外侧间隙小于料厚，如图8所示。在压缩变形区中材料处于径向受拉，切向受压的应力状态．毛坯在圆周方向上产生压缩变形。随着材料的温动，料厚有增大的趋势，且这种趋势明显增加，这祥会使压料面间隙相对减小进而增大进料阻力，材料在拉力作用下易于破裂。因此在调整模具压料面间隙时，宜在此处采用里松外紧的原则，消除材料厚度增加对材料变形的不利影响。
覆盖件拉伸棋的调整是一项比较复杂和困难的工作，在压料力不易控制的情况下，采取调整拉伸间隙的办法可消除因材料厚度变化而引起的压料力变化对材料变形的不利影响，这种方法在调整拉伸棋时是很有效的。上述压料面间隙调整原则是实际调整拉伸模的经验总结，它与理论分析相吻合。
4.2 零件开裂
零件开裂的根本原因在于拉伸变形抗力大于简壁开裂处材料的实际有效抗拉强度。解决拉伸件破裂的调整方法如下：(1)调整压料力，使压料力变小。
(2)调整拉伸间隐，使间隙变大，并使间隐变得均匀。
(3)调整凹模圆角半径。凹模圆角半径太小，零件易拉裂，加大凹模圆角半径可减小拉裂程度。(4)调整凸模圆角半径。
(5)调整凸模与凹模的相对位置。
(6)毛坯尺寸太大或形状不当，板料质量及润滑不好也会使零件拉裂，故应改变毛坯尺寸或形状，调整冲压工艺。
造成零件开裂的原因很多，在调整时应仔细检查开裂状况、产生的部位，确定产生开裂的拉伸行程位置，根据具体情况推断产生开裂的原因，从而制定出解决开裂的具体方案。模具调试中解决起皱开裂的几点体会
拉伸模一般在第1次试拉时拉伸件又皱又裂，这时必须仔细观察分斩压料面的情况，分析各种引起皱裂的原因。如果压料面有压痕，凹模圆角半径处开裂，说明进料困难；如果压料面形成波纹，则开始进料容易，以后由于波纹的产生，材料流动困难，从而产生起皱开裂，也就是说在拉伸过程中，材料流动的难易，都会引起拉伸件的起皱和开裂，那么不同的情况就要用不同方法去解决。
进料困难一般是由于压料面的进料阻力太大引起的。如果压料面和凹模圆角表面粗糙度值太商，或有反成形，局部拉伸太大，就要调节外滑块，减小压边力，适当加大凹模圆角，降低表面蛆幢度值和加大拉伸筋槽的间隙。如果局部拉伸变形太大，有反成形，则要采取增加工艺切口或工艺孔的方法解决。
进料容易主要是由于压料面的进料阻力太小，压料面接触不好，或设计的拉伸件工艺性较差所致。如果是压料面问题则要求研修压料面，保证全面接触，另外还要调节外滑块增加压边力或增加压边面积。如果是拉伸件工艺性较差，则要重新设计拉伸件，以拉伸出合格产品。
以上仅是从工艺和拉伸模设计以及调整几个方面讨论了如何防止或解决覆盖件的拉伸皱裂问题，引起拉伸件皱裂的原因很多，但只要对发生的现象仔细研究和分斩，不同情况用不同的方法去解决，就会拉出表面质量好的覆盖件。
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