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冲压件的拉延性能及可焊接性

发布时间:2019-10-02发布者:博江金属

冲压件是构成车身的基础,汽车五金冲压件的冲压直接关系到车身的质量,而白车身又是汽车上一个较重要的部件,决定了新车型的生产和销售前景,从这个意义上来说,冲压件的好坏是非常重要的,几乎新车型的所有设计环节都与之有关系,包括底盘部件的匹配、内饰的设计等也是以白车身即冲压件为基础的。在现代新车型开发中,有一种新车型的开发是保持底盘和其他部件不变,只改变车身的结构,从而达到新车型的开发,从这点我们也可以看出来冲压件的重要性。

车身是冲压件的目的。在实际生产中,通常在焊装厂内将冲压件焊接成一个个组件,再将这些组件焊接成一个个分总成,接下来在总拼台上将这些分总成焊接成一个白车身,较后经过调整、安装发动机罩、翼子板、车门等形成一个完整的白车身,所以,冲压件的目的就是形成一个完整的白车身。

冲压件所用材料一般为金属材料,主要有车身轻量化、强度和刚度、不断提高的安全性、防腐、乘坐舒适性和外观质量的品质等要求。虽然,近年来轻质材料的研究和应用日益广泛,但钢板材料以其自身的性能优点保持着车身材料的位置,约占整车钢铁材料的70%钢板材料的主要优点为成本低,特别是相对于塑料和轻合金,其次钢板材料具有加工难度小、强度高、成型工艺较为成熟容易回收且对环境污染较小。

金属材料是现代车身上使用较多的材料,具有深拉延时不易产生裂纹、易于加工的优点。总体说来,车身用钢板应该具有良好的拉延性能、低屈服点、大的延伸率、可焊接性和涂装性较好、表面平整较好等要求。

钢板是车身冲压件用量较大的材料,钢板的种类很多,在汽车设计时应该根据车身要求选择使用不同性能的钢板,如防腐要求高的部位应该使用镀锌板,承受应力较大的地方应该使用高强度钢板等。

(1)冷轧钢板

按现行国家标准规定钢板分为薄板和厚板两种,凡厚度小于4mm的钢板叫做薄板,其余成为厚板。轧制薄板分为冷轧刚板和热轧刚板两种,其中冷轧钢板具有尺寸精度高、表面平整、屈服点低、成型性较好的优点。

(2)热轧钢板

热轧钢板的成分与冷轧钢板基本相同,但其机械性能、表面状况和尺寸精度不如冷轧钢板,一般用于板厚较大且非外观件的板件。

(3)不锈钢板

不锈钢板的特点是其强度和硬度比普通钢板大,所以其冲压加工力也比较大;其次其表面光洁,对于一些对表面要求高的冲压件有利,但是五金冲压件在冲压成型中容易划伤,加之不锈钢板冲压零件在成型后不再涂饰,因此表面划伤是不锈钢零件冲压加工中一个比较突出的问题,现在工程上针对这个问题比较常用的解决方法是在不锈钢板上铺上聚氯乙烯薄膜,保护不锈钢板的表面,防止划伤,而且还能减少摩擦,提高其拉深性能。

需要注意的是,经复杂变形的不锈钢板冲压件,残余应力较大,可能在存放期间会导致时效开裂,因此一般要求对成型后的不锈钢板零件及时进行热处理,以消除其残余应力。

(4)高强度钢板

高强度钢板是对普通钢板加以强化处理而得到的新型钢板,具有屈服点高和抗拉强度高的特点,但其比重只有普通钢板的75%,所以,高强度钢板对减小车身重量和提高车身强度有极大的意义,并且可以降低耗能、提高汽车碰撞时的安全性,现代轿车车身多使用高强度钢板。

高强度钢板的强化机制一般会在一定程度上牺牲其他的冲压性能,如伸长率降低、回弹大、成型力增大,高强度钢板通常会减小冲压件的厚度,这样就导致汽车冲压件厚度减小后抗凹陷能力下降,但是随着近年来新型高强度钢板的研制和开发,高强度钢板的成型性已有很大提高,被广泛的用来替代普通钢板来制造车身的冲压件。

(5)表面处理钢板对钢板表面进行处理是提高车身钢板的防腐性较有效的手段之一,近年来表面处理钢板已占车身钢板用量的60%~80%,有些轿车甚至全部使用表面处理钢板。表面处理钢板是通过在普通钢板或高强度钢板上涂刷锌、锌合金、铝、铅锡合金等防腐材料得到的,有单面和双面之分,在钢板一面上涂刷防腐材料即为单面处理钢板,在钢板上下两面都涂上防腐材料即为双面处理钢板。

表面处理钢板较大的优点是耐腐蚀性、涂装性和装饰性都较好,缺点是随着镀层的厚度增加,可能会对钢板的成型性和焊接性造成不良影响,一般来说,当镀层超过40g/mm2时,就不能保证钢板的成型性和焊接性,对焊接性的影响主要是因为在焊接时,焊钳的电极头可能会被镀层污染,导致无法打焊,特别是当镀锌钢板和普通钢板焊接时更是如此,所以在选择表面处理钢板的镀层厚度时,要考虑到对成型性和焊接性的影响。


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