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刚才我们讲了这个汽车的生产模式
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特别是根据汽车不同的系统不同的零部件
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那么分产品分工艺
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讲了这个汽车的这个生产过程
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接下来讲的主要就是车身的生产过程
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这个第一节我们就讲冲压工艺
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冲压工艺是这个车身制造所有工序中的第一步
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先是把这个钢板在切割机上切割出合适的大小
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这个时候一般只进行冲孔切边之类的动作
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然后才是进入到真正的冲压成型工序
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它主要是利用冲压设备
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也叫冲压机床
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和各种各样的模具
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这些模具安装在冲压机上
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然后使材料在常温或者是高温状态下进行分离
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或者说是塑性变形
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然后就形成了得到了一定形状
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一定尺寸和性能的零部件
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这个冲压生产线它一般来讲是大批量生产
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是由多台压机构成的
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我们可以通过几个图来看一下这个冲压工艺
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第一个图是这个板料区
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也就说是各种各样的钢板
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对这些钢板进行裁剪
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就是下料这个下料的前提
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根据不同的冲压件要求的尺寸来进行下料
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第三步就是冲裁 冲压
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最后通过冲压形成我们最终需要的冲压件
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所以在这个冲压工艺这一节中
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我们主要讲以下几个方面
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第一个是冲压工艺的重要性
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第二个是冲压工艺有什么特点
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有哪些基本工序构成
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接下来我们看一下汽车上哪些件可以冲压
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几种汽车覆盖件的冲压工艺
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最后我们看一下冲压件的结构
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工艺性和冲压模具
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我们先看一下冲压工艺的重要性
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刚才讲过汽车车身大部分零部件
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都是通过冲压工艺来成形的
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所以冲压技术对汽车的产品质量
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生产效率还有生产成本有着重要的影响
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汽车的覆盖件冲压
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又是冲压技术的重要组成部分
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因为汽车覆盖件大部分都是尺寸比较大
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形状比较复杂的三维曲面
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它的尺寸精度形状精度要求都比较高
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另外由于它是外观件
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所以它的表面质量一定要好
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生产汽车覆盖件所用的冲压设备模具
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和原材料与一般冲压件生产也有所不同
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所以汽车覆盖件的冲压成型技术
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在整个冲压成型领域中占有非常重要的地位
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下面我们看一下冲压工艺的特点和基本工序
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首先看一下冲压工艺的特点
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刚才我们说过冲压
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它是一种金属加工方法
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它的理论基础就是金属塑性变形
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建立在金属塑性变形的基础上
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通过模具通过冲压设备对板料施加压力
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使板料产生塑性变形
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产生延展
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或者说是分离
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从而得到一定形状尺寸和性能的零件
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也就是冲压件
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这是第一个特点
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就是建立在金属塑性变形的基础上
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第二个特点就是
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汽车覆盖件冲压成形的时候
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内部的毛坯他不是同时贴模的
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它是随着冲压过程的进行而逐步贴模
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所以这个变形的路径是变化的
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这是第二个特点
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第三个特点
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就是冲压工序得到的零部件
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总体尺寸是比较大的
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比方说这个车身盖板
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然后相对厚度又比较小
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大部分都是这个薄壁产品重量比较轻
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钢性要好
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形状非常复杂
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有的轮廓内部还带有局部的形状所以要求的形状尺寸精度都比较高
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并且尺寸的稳定性要好
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这是第三个特点
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第四个特点
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就是冲压加工它是直接成型
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一般不需要后续机械加工所以生产效率高
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材料的利用率也比较高
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那么最后一个特点
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由于它生产效率比较高
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所以非常容易实现生产的机械化和自动化
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我们看一下冲压工艺有哪些基本工序构成
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各种各样的冲压件
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那么他的冲压工序是不一样的
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但是我们可以大体上归纳为以下四个基本工序
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第一个是冲裁
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那么也就说是板料实现分离的冲压工序
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包括冲孔落料修边抛切等等
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那么第二个是弯曲
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将板料沿着弯曲线弯曲成一定的角度和形状
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的冲压工序就是弯曲
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那么接下来呢是拉伸将平面板料变成各种开口的空隙零件
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或者说是把已经形成空心件的形状尺寸做进一步改变
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进一步的局部变形
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这样的冲压工序就叫做拉伸
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最后呢是局部成形用各种不同性质的局部变形
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来改变毛坯或者说是冲压成型的工具
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包括翻边胀形 校平和整形工序
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这就是讲的这个冲压工序的四个基本工序
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冲裁弯曲 拉伸和局部成形
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那么冲压工艺按照加工性质来分
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可以分为分离工序和成形工序
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分离工序
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就是刚才讲的冲裁包括冲孔落料切断切口切边等等
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分离工序利用的原理就是变形
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材料的内部应力超过了抗拉强度极限
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我们在学习材料力学性能的时候
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我们知道这个材料有三个重要的性能
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一个是抗拉强度
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就是说最后的拉断强度
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一个是屈服强度
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开始变形了
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还没有断裂
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那么还有一个就是刚才通过变形
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到最后拉断过程中体现出来的这个材料的延展性
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分离工序肯定是内部的应力他受到的应力已经超过了抗拉强度所以它就断了
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也就是说这个时候他材料发生了断裂
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产生了分离
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板料按照一定的轮廓线分离
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获得了一定的形状尺寸和切断面质量的冲压件就叫做分离工序
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那么成型工序呢
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就是刚才讲的弯曲包括这个压弯 卷弯 拉弯，
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然后拉伸翻边缩口 胀形 旋压
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这些工序都叫做成型工序
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成型工序它利用的是成熟的内部应力
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超过了屈服极限
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也就说开始变形了
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但是没有最后断裂
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没有达到强度极限
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这个时候材料产生塑性变形
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获得了一定的形状和尺寸
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获得了这样的零件就是成型工序
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下面结合图看一下什么是分离工序和成形工序
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那么左边这个图是落料
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也就是说我们要的这个零部件它就是一个圆片
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然后把这个圆片冲下来以后
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剩下的这个料就是废料
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是利用模具
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沿着工件封闭轮廓曲线实施冲切
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把工件从板料上分离下来
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冲裁下来
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然后得到了各种平板零件
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这个平板零件可以是最终的零件
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也可以是用作拉延件的毛胚
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所以这是落料冲孔 顾名思义
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这个零部件就是一个多孔的零件
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所以冲下来的这个圆片那就是废料
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它是利用模具按照封闭的轮廓曲线冲裁
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冲下的部分就是废料
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分离工序首先是切边
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这个切边的话
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就说是你已经把成型的零件
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把它边缘的多余部分多余的材料切掉
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修切整齐
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或者说是切成一定的形状
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这就是切边
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还可以抛切
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抛切就是半成品的零件
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把一个半成品零件分成
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两个以上或者是多个零件
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这样的情况一般来讲
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零件成形的时候是对称成对成型
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或者说是多个零部件一次冲压出来
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然后通过抛切的方式分离成这个最后需要的零件
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成型工序的拉伸
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就是把板料毛胚形成各种空隙的零件
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比方说这些图
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这些图你还可以局部变形
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比方说变薄拉深
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把拉伸加工以后的空心半成品
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进一步加工成这个底部的厚度大于侧壁的厚度
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这样的零件叫变薄拉伸还可以变形来形成最终需要的零件
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好
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接下来我们就看一下
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几种汽车覆盖件的冲压工艺
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那么大家可以看一下这个图这个图就是冲压成型的轿车
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白车身结构以及覆盖件
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由于汽车覆盖件主要是指构成
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驾驶室和车身的表面零件
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也包括了覆盖发动机和底盘的木屑表面零件
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所有这些件都是有冲压工艺来得到的
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是车身驾驶室包括底盘的某些零件
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有几十种零件
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那么这些冲压件覆盖件
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包含了发动机造的前支撑板
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包含了固定框架前裙板
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前框架 前翼子板
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地板总成 门槛
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汽车的这个前门后门车轮的挡泥板
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后翼子板后围板
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行李舱的舱盖后立柱
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后围的上盖板户窗台板
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上边梁顶盖中立柱 前立柱
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前围的侧板前围板
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前围的上盖板
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前挡泥板发动机罩
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门窗框等等所以这几十种覆盖件都是由冲压工艺来完成的
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汽车覆盖件的冲压工艺
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虽然有这么多种
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但是一般来讲是由拉伸修边冲孔翻边
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三个基本工序组成 当然有的还需要落料或者是冲孔
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有的需要多次修边冲孔或者翻边
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当然有的工序也可以合并
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因此根据不同的产品
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不同的零部件
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对于一个具体的汽车覆盖件来说
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要确定它的冲压工艺
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就必须具体地分析该零件的形状结构材料和技术要求
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在对零件形状结构材料和技术要求进行分析的基础上
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结合生产批量
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也就是生产纲领和生产设备的条件
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最后确定这一个件的冲压工艺
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下面我们就具体看其中覆盖件的冲压工艺
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比方说发动机盖的外板
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就是这个图那么它的冲击过程包含了下料
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拉伸 切边 冲孔 竖边
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然后还要翻边
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然后压印 冲孔 最后检验
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所以这是发动机盖外板的冲压工艺过程
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包含的相当多
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下料 拉伸 切边 冲孔 竖边 翻边 压印 冲孔
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最后检验
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下面是顶盖的冲压工艺
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它的这个冲压工艺
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就有拉伸 切割 整型 翻边 冲孔和切割来构成
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这是顶盖的冲压工艺
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然后翼子板
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就是这个图
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它的这个冲压工艺过程包含了
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下料 拉伸 翻边 切割 冲孔 竖边
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竖边以后还要冲孔
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那么翻边
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翻边以后也要冲孔
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所以最后再翻边 检验
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它是由反复几个工序构成的
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这是翼子板的冲压工艺过程
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那么最后呢看一下左右后侧围外板的冲压工艺
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那么包含了落料 拉伸 切边 冲孔 整形
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然后整形以后又冲孔检验过程
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所以不同的覆盖件
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他的这个冲压工艺过程是不一样的
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好
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作为第一节冲压工艺的最后一部分
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我们看一下冲压件的结构
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工艺性与模具
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汽车冲压件所用的材料
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除了要保证足够的强度和刚性以外
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通过刚才讲的足够的强度和刚性
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满足汽车覆盖件的使用性能以外
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还要求必须满足冲压工艺的要求
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比如说这个冲压件两个方面
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一个方面使用性能
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一个方面公益性的
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那么为了满足这个工艺性能
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可以通过两个方面来实现
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一个方面就是冲压件的结构设计
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另一个方面就是冲压件的材料选择
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冲压件的结构设计
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就是通过产品的设计来提高冲压件的结构工艺性
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来改善冲压过程中材料的变形条件
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降低对材料的质量要求
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也是说提高产品的质量
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更好地满足冲压件的技术要求和使用性能
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通过结构设计来改变
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那么第二个方面就是选择具有适当冲压性能的材料
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那么通过材料选择化学成分工艺制造
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来适应冲压过程的变形要求
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保证冲压件的产品质量
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这个冲压件的结构工艺性主要是体现到这两个方面
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一个是产品的结构设计
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第二个是材料的选择和材料的工艺
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当然为了得到这个满足要求的好的冲压件
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那么冲压模具也是非常非常重要的
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冲压模具
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根据工序的复合程度
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冲压模具可以分为
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简单模复合模和连续模三种
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简单模 顾名思义
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在压力机上一次工作行程中只能完成一道工序
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这样的冲模就叫做简单模
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连续模就是在滑块一次冲压行程中
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在同一冲模的不同部位上
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可以同时完成两道或者说是多道工序
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这样的冲模就叫做连续模
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那么最后一种是复合模
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复合模就是在压力机的一次冲程中
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在模具同一部位上完成受到冲压工序
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这样的冲模就是复合模
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冲压件它的产品的结构设计
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冲压件的材料选择都是非常非常重要的
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其次就是冲压设备
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冲压模具对冲压件的产品质量
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也起着决定性的作用
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作为最后一部分
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这一节的结论
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我们可以讲以下四个方面一个方面
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汽车制造模式多种多样
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汽车的生产过程
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因为原材料毛坯的产品和工艺不一样
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整辆汽车的不同的系统
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不同的零部件
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它的生产工艺过程是不一样的
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第二点就是利用生产工具
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对原材料毛胚半成品进行加工
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改变了它的几何形状外形尺寸
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表面状态相对位置
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内部组织和材料性能
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所有的这些工艺
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这些方法统称为工艺过程
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第三点
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在汽车制造业中作为车身的制造工艺
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冲压 焊装 涂装 总装
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合称为四大核心技术
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也就说是四大工艺
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我们今天只讲了第一节
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也就说是冲压工艺
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最后冲压技术对汽车的产品质量
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生产效率和生产成本有着重要的影响
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这就是我们今天讲的第一节
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冲压工艺的全部内容
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谢谢大家
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