CN114888199A - 一种汽车零部件冲压成型工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车零部件冲压成型工艺，包括如下步骤：S1、根据零件的冲压成形方式，按照冲压工艺行业标准，设定初试冲压工艺参数，并以此参数为条件建立冲压工艺数型；S2、对冲压模具及冲压设备进行检查，更换磨损程度较高的冲压模具，重新校准新冲压模具位置，并固定新冲压模具；S3、完成凹模与凸模的位置校准后，在凸模与凹模上均匀喷涂一层润滑油及一层冲压件保护液；S4、随后将经过预处理液处理后的坯料放置在凹模上方，设定冲压设备的冲压速度及冲压行程后启动冲压设备，利用凸模对坯料进行多次冲压，冲压结束后将凸模与凹模分离，将冲压工件从凹模中顶出。

Description

一种汽车零部件冲压成型工艺

技术领域

本发明属于汽车零部件生产技术领域，具体涉及一种汽车零部件冲压成型工艺。

背景技术

目前，汽车工业正面临越来越严峻的安全、能源和环保问题。研究表明，约75％的油耗与整车质量有关，降低汽车质量就可有效降低油耗以及排放。大量研究表明，汽车质量每下降10％，油耗下降8％ , 排放下降4％。因此，油耗的下降，意味着CO2、氮氧化物 (NOx)等有害气体排放量的下降。汽车车身、底盘 (含悬挂系统 )、发动机三大件约占轿车总重量的 65％以上，其中车身外、内覆盖件的重量又居首位，因此减少汽车车身重量对降低发动机的功耗和减少汽车总重量具有双重的效应，是汽车轻量化的重要途径，实现轻质车身，最主要就是大量应用使车身轻量化的材料，同时进行车身轻量化的结构优化设计和制造。在众多轻质合金材料中，铝合金材料因密度小、强度高、耐腐蚀等优点受到各大汽车厂商的青睐。

尽管铝合金具有以上众多优点，但仍存在一些不足，主要表现在 ：

①成形性仍需继 续改善。铝合金板料冲压成形时材料流动性能不好，更容易出现开裂、起皱等缺陷，特别是形状比较复杂的零件。

②材料性能变动大。室温下，固溶淬火后的合金，在脱溶过程中，其 力学性能、化学性能等随着时间发生变化，这种现象称为自然时效。铝合金由于存在时效硬化现象，其材料参数会随着存放时间而发生变动。

针对铝合金板料冲压成形中的难题，国内外学术界、工业界进行了大量的研究工作，并取得了一些有价值的成果。Christian Leppin等通过大量的实验，建立了铝合金板材在冲压过程中产生的颈缩、破裂、剪切断裂等失效现象的模型和评价标准，并用有限元方法进行了验证，对铝合金板材在冲压过程中的成形极限预测具有指导意义 ；O.S.Orlov 等通过了实验分析，建立了铝合金微观组织结构的相场模型，从而对变形过程中各种失效现象的产生和发展提供预测。T.A1tan 教授对 2000 系列和 6000 系列铝合金拉深成形工艺进行了研究，对拉深间隙、凸模圆角半径、凹模圆角半径、工艺补充面等参数的选取提出了相关建议 ；孙成智等通过数值模拟和实验，研究了变压边力对铝合金板成形过程中应变路径的变化规律，提出了改善铝合金板冲压性能的变压边力方法 ；安治国等采用有限元数值模拟带法兰圆筒形件拉伸过程，分析了工艺参数对 AA5754 铝镁合金板料成形性能的影响。

这些研究成果对于揭示铝合金板料冲压成形规律，改善铝合金板料冲压工艺有很好的指导意义，但是很少涉及铝板冲压工艺的稳健性问题。然而，铝合金板在铝厂的最后一道工序是固溶处理，此后不可避免的要经过一定时间的室温停留 ( 如运输、库存等 ) 并产生自然时效之后，才能进入生产车间进行冲压成形，其材料参数会随着存放时间而发生变动，导致冲压成形不稳定，合格率低。目前，针对铝板冲压工艺的稳健性问题，还没有一套成熟的冲压工艺优化方法来削弱时效硬化造成的铝板材料参数变动对其成形性能的影响。

发明内容

发明目的：本发明针对现有技术中的不足，提出一种汽车零部件冲压成型工艺。

技术方案：本发明所述的一种汽车零部件冲压成型工艺，包括如下步骤：

S1、根据零件的冲压成形方式，按照冲压工艺行业标准，设定初试冲压工艺参数，并以此参数为条件建立冲压工艺数型 ；

S2、对冲压模具及冲压设备进行检查，更换磨损程度较高的冲压模具，重新校准新冲压模具位置，并固定新冲压模具；

S3、完成凹模与凸模的位置校准后，在凸模与凹模上均匀喷涂一层润滑油及一层冲压件保护液；

所述的润滑油由以下重量份的原料制备而成：基础油30-60份、Fe3O4/TiO2纳米管复合粒子15-30份、氧化石墨烯10-20份、环丙烷基脂肪酸10- 16份、杂环氨基酸8-15份、二丁基二硫代氨基甲酸钼6-13份、正辛醇5-10份、油酸8-15份、聚 硅氧烷磺基琥珀酸盐10-18份、六偏磷酸钠7-13份；

所述保护液由以下重量份的原料制备而成：环氧树脂20-30份，亚硝酸盐10-14份，铝粉8- 10份，石油磺酸钠4-5份，成膜剂20-30份，分散剂1-3份，消泡剂2-4份，除锈剂4- 6份；

S4、随后将经过预处理液处理后的坯料放置在凹模上方，设定冲压设备的冲压速度及冲压行程后启动冲压设备，利用凸模对坯料进行多次冲压，冲压结束后将凸模与凹模分离，将冲压工件从凹模中顶出。

进一步的，步骤S2中校准步骤为涂油空载冲压，将冲压模具的凸模与凹模分离后，在凸模外侧壁均匀涂抹一层润滑油，随后启动冲压设备进行一次空载冲压，观察凹模内表面是否均匀涂有润滑油，若润滑油涂抹不均匀，则需要对凹模进行相应的位置调整。

进一步的，步骤S4中冲压工件进行2-3次冲压，且单次冲压凸模与凹模紧密结合时间保持在15- 25s。

进一步的，除锈剂为多元醇酯防锈剂。

进一步的，成膜剂为含氟聚酰亚胺树脂。

进一步的，预处理液由以下重量份的原料制成：钼酸盐6-8份，氧化氢铵2-6份，氧化钐2-4份，硝酸锆1-3份，碱式碳酸盐1-3份。

有益效果：本发明的冲压工艺，在重新校准冲压模具位置后能够减小因冲压模具偏差造成的冲压件质量问题，提高良品率，通过添加润滑油，能够减少冲压模具冲压过冲中的摩擦阻力，降低冲压模具的磨损，同时能够便于冲压后工件的顶出下料，在空载冲压进行校准过程中，便能够将润滑油均匀涂抹在凸模及凹模上，在冲压过程中冲压件保护液能够均匀涂抹在冲压件表面，并形成一层保护膜，在提高冲压件防锈能力的同时，使得冲压件的耐磨性和抗腐蚀性大大增加，提高冲压件的使用寿命，该用于生产汽车零部件的厚板冲压成型工艺和方法，具有较好的应用前景，可以普遍推广使用。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明：

实施例1

一种汽车零部件冲压成型工艺，包括如下步骤：

S1、根据零件的冲压成形方式，按照冲压工艺行业标准，设定初试冲压工艺参数，并以此参数为条件建立冲压工艺数型 ；

S2、对冲压模具及冲压设备进行检查，更换磨损程度较高的冲压模具，重新校准新冲压模具位置，并固定新冲压模具；

S3、完成凹模与凸模的位置校准后，在凸模与凹模上均匀喷涂一层润滑油及一层冲压件保护液；

所述的润滑油由以下重量份的原料制备而成：基础油30份、Fe3O4/TiO2纳米管复合粒子15份、氧化石墨烯10份、环丙烷基脂肪酸12份、杂环氨基酸8份、二丁基二硫代氨基甲酸钼6份、正辛醇10份、油酸10份、聚硅氧烷磺基琥珀酸盐10份、六偏磷酸钠7份；

所述保护液由以下重量份的原料制备而成：环氧树脂20份，亚硝酸盐10份，铝粉8份，石油磺酸钠4份，成膜剂25份，分散剂2份，消泡剂2份，除锈剂4份；

S4、随后将经过预处理液处理后的坯料放置在凹模上方，设定冲压设备的冲压速度及冲压行程后启动冲压设备，利用凸模对坯料进行多次冲压，冲压结束后将凸模与凹模分离，将冲压工件从凹模中顶出。

实施例2

一种汽车零部件冲压成型工艺，包括如下步骤：

S1、根据零件的冲压成形方式，按照冲压工艺行业标准，设定初试冲压工艺参数，并以此参数为条件建立冲压工艺数型 ；

S2、对冲压模具及冲压设备进行检查，更换磨损程度较高的冲压模具，重新校准新冲压模具位置，并固定新冲压模具；

S3、完成凹模与凸模的位置校准后，在凸模与凹模上均匀喷涂一层润滑油及一层冲压件保护液；

所述的润滑油由以下重量份的原料制备而成：基础油60份、Fe3O4/TiO2纳米管复合粒子30份、氧化石墨烯20份、环丙烷基脂肪酸15份、杂环氨基酸12份、二丁基二硫代氨基甲酸钼10份、正辛醇10份、油酸15份、聚硅氧烷磺基琥珀酸盐18份、六偏磷酸钠12份；

所述保护液由以下重量份的原料制备而成：环氧树脂30份，亚硝酸盐14份，铝粉10份，石油磺酸钠4份，成膜剂20份，分散剂2份，消泡剂3份，除锈剂6份；

S4、随后将经过预处理液处理后的坯料放置在凹模上方，设定冲压设备的冲压速度及冲压行程后启动冲压设备，利用凸模对坯料进行多次冲压，冲压结束后将凸模与凹模分离，将冲压工件从凹模中顶出。

本实施例中优选地，步骤S2中校准步骤为涂油空载冲压，将冲压模具的凸模与凹模分离后，在凸模外侧壁均匀涂抹一层润滑油，随后启动冲压设备进行一次空载冲压，观察凹模内表面是否均匀涂有润滑油，若润滑油涂抹不均匀，则需要对凹模进行相应的位置调整。

本实施例中优选地，步骤S4中冲压工件进行3次冲压，且单次冲压凸模与凹模紧密结合时间保持在25s。

实施例3

一种汽车零部件冲压成型工艺，包括如下步骤：

S1、根据零件的冲压成形方式，按照冲压工艺行业标准，设定初试冲压工艺参数，并以此参数为条件建立冲压工艺数型 ；

S2、对冲压模具及冲压设备进行检查，更换磨损程度较高的冲压模具，重新校准新冲压模具位置，并固定新冲压模具；

S3、完成凹模与凸模的位置校准后，在凸模与凹模上均匀喷涂一层润滑油及一层冲压件保护液；

所述的润滑油由以下重量份的原料制备而成：基础油45份、Fe3O4/TiO2纳米管复合粒子20份、氧化石墨烯20份、环丙烷基脂肪酸16份、杂环氨基酸12份、二丁基二硫代氨基甲酸钼12份、正辛醇10份、油酸10份、聚硅氧烷磺基琥珀酸盐16份、六偏磷酸钠12份；

所述保护液由以下重量份的原料制备而成：环氧树脂30份，亚硝酸盐12份，铝粉10份，石油磺酸钠4份，成膜剂25份，分散剂2份，消泡剂3份，除锈剂5份；

S4、随后将经过预处理液处理后的坯料放置在凹模上方，设定冲压设备的冲压速度及冲压行程后启动冲压设备，利用凸模对坯料进行多次冲压，冲压结束后将凸模与凹模分离，将冲压工件从凹模中顶出。

本实施例中优选地，步骤S2中校准步骤为涂油空载冲压，将冲压模具的凸模与凹模分离后，在凸模外侧壁均匀涂抹一层润滑油，随后启动冲压设备进行一次空载冲压，观察凹模内表面是否均匀涂有润滑油，若润滑油涂抹不均匀，则需要对凹模进行相应的位置调整。

本实施例中优选地，步骤S4中冲压工件进行2次冲压，且单次冲压凸模与凹模紧密结合时间保持在25s。

本实施例中优选地，除锈剂为多元醇酯防锈剂。

本实施例中优选地，成膜剂为含氟聚酰亚胺树脂。

本实施例中优选地，预处理液由以下重量份的原料制成：钼酸盐7份，氧化氢铵4份，氧化钐3份，硝酸锆2份，碱式碳酸盐2份。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种汽车零部件冲压成型工艺，其特征在于，包括如下步骤：

S1、根据零件的冲压成形方式，按照冲压工艺行业标准，设定初试冲压工艺参数，并以此参数为条件建立冲压工艺数型 ；

S2、对冲压模具及冲压设备进行检查，更换磨损程度较高的冲压模具，重新校准新冲压模具位置，并固定新冲压模具；

S3、完成凹模与凸模的位置校准后，在凸模与凹模上均匀喷涂一层润滑油及一层冲压件保护液；

所述的润滑油由以下重量份的原料制备而成：基础油30-60份、Fe3O4/TiO2纳米管复合粒子15-30份、氧化石墨烯10-20份、环丙烷基脂肪酸10-16份、杂环氨基酸8-15份、二丁基二硫代氨基甲酸钼6-13份、正辛醇5-10份、油酸8-15份、聚 硅氧烷磺基琥珀酸盐10-18份、六偏磷酸钠7-13份；

所述保护液由以下重量份的原料制备而成：环氧树脂20-30份，亚硝酸盐10-14份，铝粉8- 10份，石油磺酸钠4-5份，成膜剂20-30份，分散剂1-3份，消泡剂2-4份，除锈剂4- 6份；

S4、随后将经过预处理液处理后的坯料放置在凹模上方，设定冲压设备的冲压速度及冲压行程后启动冲压设备，利用凸模对坯料进行多次冲压，冲压结束后将凸模与凹模分离，将冲压工件从凹模中顶出。

2.根据权利要求1所述的一种汽车零部件冲压成型工艺，其特征在于：步骤S2中校准步骤为涂油空载冲压，将冲压模具的凸模与凹模分离后，在凸模外侧壁均匀涂抹一层润滑油，随后启动冲压设备进行一次空载冲压，观察凹模内表面是否均匀涂有润滑油，若润滑油涂抹不均匀，则需要对凹模进行相应的位置调整。

3.根据权利要求1所述的一种汽车零部件冲压成型工艺，其特征在于：步骤S4中冲压工件进行2-3次冲压，且单次冲压凸模与凹模紧密结合时间保持在15- 25s。

4.根据权利要求1所述的一种汽车零部件冲压成型工艺，其特征在于：除锈剂为多元醇酯防锈剂。

5.根据权利要求1所述的一种汽车零部件冲压成型工艺，其特征在于：成膜剂为含氟聚酰亚胺树脂。

6.根据权利要求1所述的一种汽车零部件冲压成型工艺，其特征在于：预处理液由以下重量份的原料制成：钼酸盐6-8份，氧化氢铵2-6份，氧化钐2-4份，硝酸锆1-3份，碱式碳酸盐1-3份。