Теория листовой штамповки в автостроителе
Введение
Современный кузов, как наиболее заметная часть легкового автомобиля, является отражением современной деятельности человека и уровня развития технологий
Существовавшее до сих пор определение кузова, которое характеризует его только как отвечающее требованиям безопасности рабочее место водителя, пассажиров и груза, недостаточно. Развитие и совершенствование конструкций автомобилей, рост потребностей человека и ужесточение требований к состоянию окружающей среды приводит к необходимости разрабатывать кузов с учетом эргономики и интерьера, архитектуры формы, психологии потребителя, технологии перевозок, экологии, сбыта и т.д. Таким образом, автомобильный кузов – это продукт существующего уровня технического прогресса, организации и уровня жизни, а также взглядов на функции автомобиля. Таким образом, кузов постоянно совершенствуется.
Форма, конструкция и технология изготовления кузова оказывает большое влияние на техническую характеристики конкретного автомобиля, его тягово-скоростные свойства и топливную экономичность, безопасность.
Жесткость и прочность кузова увеличивает срок службы автомобиля. Выход из строя кузова практически означает выход из строя всего автомобиля. Большинство современных требований безопасности обеспечиваются кузовом. Пассивная безопасность обеспечивает предохранение водителя и пассажиров, находящихся в автомобиле во время столкновения. Мягкие детали отделки интерьера, упругие элементы буфера определяют степень безопасности.
Характерной особенностью кузовных конструкций являются относительно малая жесткость материала, большие размеры и сложность пространственных форм деталей. Эти особенности и требования взаимозаменяемости обуславливают достаточно сложную систему проектирования и производства кузовов, изготовления мастер-моделей, штампов, сборочно-сварочных приспособлений и контрольной оснастки.
Качество собранного кузова определяется не только его конструкцией, но и технологией изготовления, охватывающей изготовление составляющих его деталей, соединение этих деталей и нанесение на кузов лакокрасочных и специальных покрытий, улучшающих его декоративный вид и повышающих долговечность и другие эксплуатационные характеристики.
Высокое качество может быть обеспечено при проведении определенных мероприятий на этапах:
подготовки производства – рациональное конструктивно-технологическое расчленение кузова на узлы и детали, отработка технологичности сборочных единиц и кузовных штампованных деталей;
разработки технологического процесса штамповки – создание таких схем, которые обеспечивали бы получение деталей высокого качества;
разработки технологического процесса сборки-сварки кузовов – выбор рациональных схем сборки, базирования и закрепления.
Технология изготовления постоянно совершенствуется, применяются новые материалы и технологические переходы, внедряются научные инновации, рационализируются имеющиеся переходы. В данной работе будет подробно рассмотрен один из путей рационализации технологии изготовления кузовов холодной штамповкой – выполнение симметричных элементов кузова за один переход.
Холодная листовая штамповка в автомобилестроении
Общая характеристика кузовных деталей
Кузовные детали представляют собой пространственные оболочки из тонколистового металла, характеризующиеся большими габаритными размерами, разнообразием форм, а также высокими требованиями, предъявляемыми к ним.
По характеру сопряжения поверхности кузовной детали делятся на основные, вспомогательные и свободные.
Основными называются поверхности детали, входящие в механический контакт с другими деталями и определяющие положение детали в кузове.
Вспомогательными называются поверхности детали, с помощью которых она присоединяет к себе другие детали и определяет их положение.
Свободными называются поверхности, которые не входят в контакт с поверхностями других деталей и служат, в основном, для придания детали законченной объемной формы.
Основные поверхности детали располагаются обычно по ее периметру или по контуру проемов и носят названия фланцев. Фланцы, как правило, располагаются под некоторым углом к свободным поверхностям или отделены от них уступами.
По габаритным размерам кузовные детали делятся на следующие группы:
Особокрупные – наружные и внутренние панели боковин, панели крыши и пола;
Крупные – панели крыльев, дверей, капотов, щитки передка, арки колес и т.п.;
Средние – лонжероны пола, усилители пола, усилители стоек боковины, поперечины и т.п.;
Мелкие – к ним относят детали, максимальный размер которых не превышает 300-350 мм.
В основу такой классификации положены не только размеры, но общность технологических методов производства и используемого оборудования
Зарегистрируйся, чтобы продолжить изучение работы
. На автомобильных заводах крупные и особо крупные детали штампуются в цехах крупной штамповки, а средние и мелкие – соответственно в цехах средней и мелкой штамповки.
В соответствии с назначением кузовные детали разделяют на три группы.
Наружные детали, образующие наружную оболочку кузова и определяющие внешний вид автомобиля, а также его аэродинамические свойства. В большинстве своем имеют пологую форму без резких изломов и пересечений. К наружным деталям предъявляются высокие требования по качеству их поверхности.
Внутренние детали, к которым относятся усилители наружных панелей, а также большинство деталей, образующих пространственный каркас кузова или кабины. Внутренние детали должны обладать высокой жесткостью и точностью размеров, поэтому они имеют сложную пространственную форму, характеризующуюся наличием изломов, выштамповок, ребер жесткости и т.п.
Каркасные детали, к которым относятся лонжероны, поперечины основания пола, стойки, распорки и другие подобные детали.
Классификация по технологическим признакам отражает возможность получения геометрической формы детали в процессе основной формообразующей операции – вытяжки, когда плоская листовая заготовка превращается в пространственную конструкцию, геометрия которой приближается к форме готовой автокузовной детали. Получаемая в процессе вытяжки пространственная конструкция является полуфабрикатом, который называют вытяжным переходом. Для получения окончательной детали вытяжной переход подвергается дополнительной обработке с использованием доделочных штамповочных операций. Сложность классификации деталей по технологическим признакам заключается в том, что в их число включаются не только признаки автокузовной детали, но и, в ряде случаев, признаки, относящиеся к вытяжному переходу.
Одним из основных технологических признаков, по которым обычно производится классификация, является симметричность формы.
Классификация по признаку симметричности формы важна с точки зрения определения пространственного положения детали в процессе выполнения основной формообразующей операции – вытяжки. Следует отметить, что положение детали при выполнении операции вытяжки, как правило, не совпадает с ее расположением в кузове или кабине автомобиля. Это связано с тем, что процесс формообразования при вытяжке кузовных деталей осуществляется вертикально перемещающимся инструментом. Поэтому, если конструкция детали имеет стенки, то их расположение при вытяжке должно быть вертикальным или близким к нему.
По признаку симметричности формы выделяют три группы деталей.
К первой группе относятся детали, имеющие две плоскости симметрии и, как правило, вертикальные боковые стенки. Детали этой группы занимают при вытяжке единственно возможное положение, при котором плоскости симметрии и боковые стенки совпадают с направлением вытяжки. К этим деталям относятся корпус бензобака, панель заднего пола, крыша и т.п.
Ко второй группе относятся детали, имеющие одну плоскость симметрии. Характерной особенностью построения вытяжных переходов для этой группы деталей является возможность поворота их в плоскости симметрии при выборе оптимального положения детали в штампе. Плоскость симметрии при этом всегда занимает вертикальное положение. К этим деталям относятся наружные и внутренние панели капота и крышки багажника, панель передка, щиток передка и др.
Третью группу составляют сложные асимметричные детали. Поиск наиболее благоприятного положения при вытяжке осуществляют поворотом деталей в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. К ним относятся передние крылья легковых и грузовых автомобилей, задние крылья легковых автомобилей, брызговики и т.п.
Технология штамповки
Кузовные детали получают с помощью операций листовой штамповки.
Листовую штамповку можно охарактеризовать как процесс получения обработкой давлением изделий из листового проката. Штамповочные операции подразделяются на две большие группы: разделительные и формоизменяющие.
К разделительным относятся операции, при которых заготовка в процессе деформирования доводится до разрушения. К формоизменяющим относятся операции, при которых пластическое деформирование заготовки не должно сопровождаться разрушением.
Схематично основные разделительные операции приведены на рисунке 1. Большинство разделительных операций листовой штамповки основано на сдвиге одной части листа относительно другой. Исключение составляют операции проколки, зачистки, высечки и просечки.
Рисунок 1 - Схематическое изображение основных разделительных операций:
а – отрезка; б – разрезка с отходом; в – разрезка без отхода; г – вырубка;
д – надрезка; е – проколка; ж – пробивка; з – обрезка; и – зачистка; к – высечка;
л – просечка (1 – упор; 2 – пуансон; 3 – прижим; 4 – исходная заготовка;
5 – матрица; 6 – заготовка; 7 – отход; 8 – выталкиватель;
9 – подкладная плита; 10 – съемник).
Схематично основные формообразующие операции показаны на рисунке 2.
Рисунок 2 – Основные формообразующие операции
а – гибка; б – завивка; в – калибровка; г – правка; д – вытяжка;
е – вытяжка с утонением; ж – комбинированная вытяжка; з – отбортовка; и – раздача; к – обжим; л – рельефная формовка; м – закатка; н – чеканка;
о – скручивание
Из формоизменяющих операций отметим следующие:
Гибка - изменение кривизны срединной поверхности заготовки без существенного изменения ее линейных размеров
50% реферата недоступно для прочтения
Закажи написание реферата по выбранной теме всего за пару кликов. Персональная работа в кратчайшее
время!
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24. Это бесплатно.
