启飞汽车

摘要

    冲压技术直接影响到车身产品质量、制造成本乃至开放周期, 是汽车车身制造技术的核心部分。随着汽车生产的发展, 我国车身冲压技术基本实现了压机化、模具化, 机械化、自动化水平得到了较大提高。本文从技术装备、冲压工艺两个方面介绍了我国车身冲压的现状及发展方向。
    进入二十一世纪以来, 中国汽车工业一直保持着持续发展的势头。上世纪九十年代以前, 国内汽车工业的主导产品是货车, 经过近十年的发展, 出现了以轿车为领头羊的可喜格局。汽车工业重点发展轿车的战略转移, 给装备制造业带来前所未有的发展机遇。各行各业中, 与装备制造业关联最大的就是汽车工业。有关资料表明, 美国机床的50%以上、工业机器人的60%以上用于汽车工业, 因此美国成为汽车王国的同时, 也成为机床生产大国。发达国家汽车工业的发展史无不证明这一点, 汽车工业的发展提升了装备制造业特别是机床制造业, 机床制造业的提升在技术与工艺上, 支撑和保证汽车工业的繁荣。
    近几年来, 随着轻型车、轿车生产的进一步发展, 引进产品、合资生产、委托国外开发设计车身等, 使车身冲压技术基本达到了国外90年代先进水平, 以此为契机, 全面实现了压机化和模具化, 完全摆脱了手工作业, 机械化、自动化水平进一步提高。我国较大的汽车厂如上海大众、一汽集团、东风汽车公司、南汽、北京吉普、北京轻型汽车有限公司、重汽、广州标致等都有一个相当规模的车身厂, 这与国外大多数汽车厂相近。但在机械化、自动化程度上还比较低, 这与国外先进水平相比, 还有相当大的距离, 亟待发展。
以下, 主要用过三个方面讨论冲压技术在汽车中应用的现状。

一、技术装备方面

    在轿车的整车生产中, 冲压、焊装、涂装和总装统称轿车生产四大工艺。据统计, 在轿车的2000馀个零件中, 按件数计算金属板材冲压件占40%以上, 冲压工艺装备在汽车工业的地位可见一斑。
    自车身覆盖件工业化生产以来, 机械压力机始终是其装备主体, 典型的组合是一台双动机械压力机与数台单动机械压力机组成的冲压生产线。冲压生产线的形式虽然一直被普遍采用, 但其内涵却不断变化。首先是随着单机自动化水平的提高, 自动快速调整技术及自动快速换模技术的应用, 增强了冲压生产线的柔性化程度;其次是冲压生产线的结构形式不断改进, 由人工上下料的流水生产线发展为半自动冲压线和自动冲压线;其三, 更具技术进步意义的是, 多工位压力机进入冲压生产线, 以及激光加工与冲压加工相集成, 组成广义的冲压自动线。
    中国锻压机械行业在车身覆盖件工艺装备方面的进步是有目共睹的。车身覆盖件冲压技术的快速发展令人瞩目, 主要表现在液压机的加盟、多工位压力机的使用和柔性化技术趋于成熟这三方面。而且, 自我装备能力的进一步提高, 模具中心的建立, 备料基本实现了开卷落料自动化, 车身冲压基本实现机械化与自动化, 废料处理基本实现系统化等方面, 我国也已取得了显著进步, 虽与发达国家还有差距, 但距离在减小。

二、在车身冲压工艺方面

1.卷料使用率逐步提高

    随着汽车工业的发展, 尤其是轿车、轻型车的发展, 车身冲压原材料由原来的以钢板为主、卷料为辅朝着以卷料为主、板料为辅的方向发展。如上海大众轿车原材料70~80%为卷料, 20~30%为板料;一汽大众轿车生产卷料占80%, 板料仅占20%;奥迪轿车车身冲压件原材料90%以上为双面镀锌钢板。这不仅可以提高生产率, 降低材料消耗, 还能减少钢板在生产过程中的磕碰伤, 保护材料表面清洁, 便于涂覆, 提高冲压件表面质量。

2.车身冲压逐步推广新工艺、新技术

    为了提高汽车质量, 满足美化造型的需要, 冲压件毛坯生产正逐渐推广应用大拼块浅拉延成形工艺, 以提高材料利用率, 降低工序道数, 减少车身装焊点数, 降低生产消耗。如沈阳轿车厂采用32MN四点双动压力机 (台面尺寸为5500x2500mm) 生产旅行轿车顶盖, 由原来的二块拼接改为整体大型冲压件;一汽大众生产的捷达轿车车身侧围 (左/右) 和顶盖 (带风窗) 也是整体冲压件, 该厂采用20MN四点双动压力机拉伸和10MN四点单动压力机完成各种冲压工序;北京轻型汽车有限公司五十铃汽车车身 (左/右) 门框采用由一台16.3MN四点双动压力机 (台面尺寸为4600x2200mm) 和四台8MN四点单动压力机、一台5MN四点单动压力机组成的生产线整体冲压生产;上海大众II期工程中新增的重型生产线 (由一台20MN四点双动压力机和五台10MN四点单动压力机组成) 用于顶盖、地板、左/右侧围等大型覆盖件的冲压生产。
    在冲压过程中, 采用稀拉延油代替豆腐脑式拉延油, 取消了冲压件的清洗工序, 节约了设备并降低了能耗。
    为了减少车身冲压件的磕碰伤, 车身冲压件的运输采用专用的工位器具, 代替码垛存放方式。江西汽车制造厂冲压零件采用悬链输送, 不但合理利用了空间, 还可避免输送过程中的磕碰伤, 并在下件装箱前对冲压件进行喷油防锈处理。

三、发展方向

    为了使我国汽车走向世界, 提高汽车的产量和质量已势在必行。作为车身制造基础的冲压生产必须向国际水平迈进, 归纳起来应有如下特点:
    (1)以卫星式小规模冲压为装配厂配套。
    (2)逐步提高冲压生产线相关设备的机械化、自动化程度, 设备要以多工位压力机为主, 在现有生产线上要尽量采用气垫或液压垫辅助拉伸, 少用或不用双动压力机。
    (3)材料应由普通冷轧板向低合金高强度钢板、镀锌钢板过渡, 卷料使用率达100%, 材料利用率达70~75%。积极开发采用可以提高冲压质量、降低冲压成本、提高生产率的先进生产技术。
    (4)模具设计制造全面采用CAD/CAM一体化系统技术, 实现模具精密化、轻量化、低成本化。
    (5)废料处理采用自动输送、集中打包及自动化控制系统。
 
作者：柳宁  来源：才智

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