潘正产
广西南南铝加工有限公司广西南宁530000
摘要：当前，汽车已经成为了人们生活中非常重要的交通工具。除了一些极其稀有的汽车外，大部分的汽车主要用途就是代步。在这种情况下，性价比成为了汽车的一个竞争核心。
关键词：汽车工业；冲压板材；铝合金
引言
冲压主要是依靠模具及压力机对带材、型材、板材等施加外力作用，使之获得所需形状和尺寸的成形加工方法。由于很多覆盖件整体轮廓内部带有局部形状特征，所以成形控制技术有助于分析拉伸过程中出现的工艺问题和质量问题。
1铝合金在汽车车身上的应用
当前，汽车工业在全世界耗铝量中占到12%～15%，有些发达国家已超过25%。2002年，整个欧洲汽车工业1年消耗了150万t以上的铝合金，其中约25万t用于车身制造，80万t用于汽车传动系制造，另外有42.8万t用于制造汽车行驶机构和悬挂机构。可以看出，汽车制造工业已成为最重要的铝材料消费大户。冲压铝制板材在汽车车身上的应用，如图1所示。
图2冲铆连接过程
冲铆连接工艺的特点：
1）高强度，锁铆连接点的抗剪、抗拉动态疲劳强度，抗冲击性能都高于或等于点焊连接点的强度；
2）可以目测连接质量。铆钉完全打入工件中，同时在连接工件的另一侧形成了一个凸出的接点，即认为是合格；
3）被连接材料无需事先钻孔，工艺简单；
4）连接点是密封的，不会进入气、液，造成材料腐蚀；
5）对金属、非金属，不同材质、不同厚度、不同强度的金属都可以连接。
2.3电阻焊接
当前，中频或高频电阻焊工艺是大多数铝合金的电阻焊所采用的技术，该种焊接工艺只在焊钳电极直径大小范围内，且在极短的时间内融化母材金属而形成熔池，焊点迅速冷却形成连接，产生铝镁粉尘的可能性极小。产生的焊接烟尘大多是金属表面和表面杂质的氧化物颗粒。焊接过程中都配有工位局部排风，能及时将这些颗粒通过风筒排到大气中，基本不会产生铝镁粉尘的沉积。
2.4CMT冷过渡焊接和氩弧焊
这2种焊接工艺，由于有不活泼气体的保护，在高温下，其融化金属与氧气的接触不充分，在电弧的射流作用下，能够产生颗粒度较小的铝镁金属颗粒，并飞溅到工作环境中，形成铝镁粉尘的沉积，存在铝镁粉尘爆炸的危险性，需要做粉尘爆炸的预防及处理工作。
3铝合金冲压板件在辊边上的工艺要求
1）铝合金辊边压合与普冷板辊边压合区别很大，铝的韧性不如钢，在压合的时候压合力不能过大，压合速度相对较慢，一般为200～250mm/s,每次压合角度不能大于30°，不可V形压合；
2）铝合金压合对温度要求：在20℃室温下进行，刚从冷库中取回的零件不宜马上进行辊边压合。
4铝合金冲压板件辊边形式及特点
4.1铝合金冲压板材辊边形式
1）普通压合分为首次预压合、二次预压合、终压合3步。通常运用于没有特殊强度要求和外板法兰边角度正常的情况下；
2）欧式压合，如图3所示，分为首次预压合、二次预压合、终压合、欧式压合4步。通常运用于长边压合，如前盖和后盖。为了减轻或消除表面缺陷也可以运用欧式压合。
图3欧式压合包边工艺
4.1铝合金冲压板材辊边特点
铝件压合设备的底模和镶块，用800～1200#的砂纸，定期对底模和镶块进行抛光保养，保证表面不会有铝屑。
5铝件辊边造成缺陷的各种原因
铝件辊边造成缺陷的各种原因，如表1所示。
6铝合金冲压板件在涂装上的工艺要求
6.1铝合金冲压板件水洗钝化原理与作用
水洗钝化指在脱掉铝件表面自然形成的氧化膜及油污，并通过铝合金与酸性溶液之间的化学反应，在工件表面包裹一层致密的氧化膜。冲压后铝件表面的氧化膜、油污焊接及涂胶均会产生影响，为了提高胶与焊缝的附着度，需要借助化学工艺保持其表面的长效粘合连接和电阻稳定，实现更好焊接。因此，凡是需要激光钎焊、冷金属过渡焊接（CMT)等焊接的零件都需要进行水洗钝化。
表1铝件辊边造成缺陷的各种原因
6.2铝合金冲压板件水洗钝化工艺流程
水洗钝化设备由脱脂区、工业水洗区、钝化区、清水清洗区、烘干区和进排气系统组成。需处理的铝零件被装入清洗篮，固定后降入水槽，在盛有不同溶剂的槽内，零件被槽内所有的工作溶液反复冲刷。所有槽均配有循环泵及喷嘴，这是为了保证槽液能均匀地冲刷所有零件。水洗钝化工艺流程为：脱脂1→脱脂2→水洗2→水洗3→钝化→水洗4→水洗5→水洗6→烘干，铝铸件可省略水洗2。
6.3铝合金冲压板件水洗钝化烘干工艺
1）零件温度从室温升到140℃的时间约7min，胶硬化的最短时间为20min。
2）铝件由室温升至保温温度约10min，铝的保温时间约20min，铝件自保温温度到零件温度100℃的冷却时间约7min，保温结束后，冷却至室温，因此，铝件整体的烘干过程为37min。
7冲压成型质量控制
冲压成型的质量控制是通过统计控制方法的预测、监控过程进行实时调整，从而提高生产效率和生产效益。
7.1排列图法
绘制排列图的目的在于以图形的方法直观表示出来，使生产商明确应该从哪里着手改进产品质量。在冲压件产生质量问题的因素中，通常对质量的现象和原因进行分类，从中找到经常出现的质量问题和经常发生的影响因素。
7.2控制图法
控制图是以统计技术的应用来实现过程控制，主要是对动态生产过程中每一道工序按一定的规则进行及时描点得到控制图，采取措施降低成本。
7.3加大检测技术
首先测前掌握测量工具游标卡尺、直尺、塞尺与间隙尺的使用技巧和方法，检验人员要把握测量尺度及范围，冲压件的检测是避免冲压件发生批量性问题的重要手段。其次是匹配尺寸检测，此检测方法必须遵循检具操作指导书进行，测量内容必须结合具体的零件情况具体分析，然后对模具进行正确调整便会达到很好的效果。最后是提升检测人员的素质，现阶段的冲压工人文化水平较低，难免在加工过程中出现急于求成，所以必须对冲压件的首件检验合格后方可小批量生产，待检验全部合格后才可大批量生产，在批量生产中要避免造成成型变化。
结语
现代汽车正朝着轻量化、高速、安全舒适、低成本、低排放与节能的方向发展,汽车工业的发展是与能源、环保和安全三方面紧密联系在一起的。随着环保意识的增强，铝合金板材在成本、制造技术、机械性能、可持续发展等方面具有其他轻量化材料无可比拟的优越性,因此，铝合金将成为汽车工业中的首选轻量化材料。
参考文献
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