由於高強板特別是抗（kàng）拉強度大於780MPa的超（chāo）高強鋼（gāng），其延伸率差，利（lì）用輥（gǔn）壓（yā）複合成形工藝來（lái）生產異（yì）型冷彎型鋼成為必然，像保險杠本體、防撞杆（gǎn）、門檻件、座（zuò）椅軌等。而帶（dài）孔異（yì）型冷彎件（jiàn）則（zé）需要利用在（zài）線衝（chōng）裁、焊接、自動化切斷等設備來組合一條全自動輥壓線，也就需要突破一些（xiē）技術關鍵。本（běn）文結合實例重（chóng）點介紹汽（qì）車保險杠、防撞杆生產設備關鍵技術，與大家分享和交流。

1.汽車異型輥壓件自動（dòng）化生產簡介

同傳統冷彎型鋼一樣，一般分為開口和閉口兩種。門檻、導軌大多是開口型鋼，開口保險杠本體很常見，由於受傳（chuán）統的衝壓工藝所限，過去基本上都是開口型材，後來很多車型仍沿用，像老（lǎo）別克GL8、捷達、起亞、榮威350等。而目前大（dà）多數保險杠本（běn）體（tǐ）為閉口B型鋼，國外某些輕型汽車縱梁也采用閉口冷彎（wān）型鋼；車門防撞杆則以圓管居（jū）多（duō），也有長橢圓、異型截麵防撞杆（見圖1）。

圖1防撞杆

門檻類零件（見圖（tú）2）基本上是開口（kǒu）型，端頭（tóu）形狀複雜，而且（qiě）中間、邊部需要衝切或局部壓凹。

圖2門檻件

座椅導軌（見圖3）多以（yǐ）衝壓工藝為主，隨著高強度材質的使用，輥壓成形工藝（yì）得以推廣應用。

圖3座椅導軌

輥（gǔn）壓保險杠一般是大於780MPa的（de）高強度材料，型麵（miàn）較為複雜，有的還要成弧（hú）形（見圖4）。這（zhè）類產品（pǐn）大（dà）部（bù）分均帶有無規（guī）律的孔，個別孔位精（jīng）度要求較高，工件上孔（kǒng）數不等。生產線集成衝孔、焊（hàn）接工藝，已在（zài）生產中大量推廣使用。配合數控技術，可有效地控製彎曲後孔位精度。輥式中、高頻焊、在線激光焊接工（gōng）藝在國內也已（yǐ）成熟應用。

圖4保險杠

2.高強度異（yì）型材生產設備介紹

針對汽車零部件產量較大、準時化生（shēng）產嚴（yán）格、精度要求相對較高等（děng）特點，其生產設備多采用自動（dòng）化線，作為保險杠（gàng）本體的輥壓件，其生產工（gōng）藝是從開卷（juàn）-（校平（píng））-切頭對焊；送料衝孔（壓印）單（dān）元（yuán）到輥壓成（chéng）形、切斷以及在線焊接技（jì）術應用，自動化、可靠性的要（yào）求越來越高。

高強度（一般抗（kàng）拉強度小於1200-1450MPa）冷彎型材，其孔型可以采用在線或線下加工，但為了提高生產效（xiào）率一般對不影（yǐng）響滾輪設計的部（bù）位進行輥壓成形（xíng）前局部衝凸，大多（duō）數需要在線預衝。提前預衝的板（bǎn）帶，在成形過程中會（huì）出現孔（kǒng）位漂移、孔（kǒng）型畸變，甚（shèn）至會改變輥壓變形機理、改變回彈量，進（jìn）而影響（xiǎng）產品（pǐn）精度，使（shǐ）廢品率提高。

2.1、開口高（gāo）強度型材輥壓生產線

特色工件就是門檻件以及部分保險杠本體。與傳（chuán）統的輥壓成（chéng）形工藝路（lù）線相同（tóng），大多（duō）可以（yǐ）利用開卷、輥壓成形、切斷機組（zǔ）來生產，切斷後再來做衝壓加工。所不同的（de）是高強（qiáng）度冷彎型材成型機必須剛性足夠、精度更高，來減少回彈，確保產品（pǐn）精度。而（ér）對於需要彎弧（hú）、孔型（xíng）複雜、局（jú）部（bù）預凸（tū）的型鋼，則必須配置校平機、在線衝孔設（shè）備（bèi）。在線衝孔機一般采用液壓機（jī）、多模位（wèi）液壓（yā）機，機械壓（yā）力也可選（xuǎn）用，但適應範圍相對（duì）較窄。

開口保險杠的彎弧比較複雜，由於高強度鋼截麵回彈難以控製，邊部（bù）在線彎曲容易起皺，所以輥壓成形設（shè）備是關鍵。當然，也可以線下拉彎完成（chéng）。

2.2、閉口高強度型材輥壓自動生產線（xiàn）

閉口保險杠輥壓件，一般是B型，焊口大（dà）部分在型材中部，需要在成型後把兩層金屬焊接在一（yī）起，以滾焊工藝（yì）為（wéi）主。管式防撞杆是對縫焊接，可以高頻或（huò）者激光焊，對於鍍鋅板則選用激光焊最佳，焊接強度高，熱影響區小。

無論采用何種焊接方式，焊後整形要充分，必要時使用芯子增加整形道（dào）次。彎弧時，模具設計考慮截麵（miàn）特性，防止變形（xíng）。

2.2.1、兩種型材輥壓線的通用設備

高強度（dù）輥壓件生（shēng）產要實現自動化，必須把衝孔、壓印、彎曲、焊接、拉深等加（jiā）工工藝集成到生產線（xiàn）中，一次完成型材（cái）零件的加工。隨著輥壓技術的日趨成熟，光、電（diàn）、液（yè）控製技術的發展（zhǎn），也使高強度零件（jiàn）自動化生產變得簡單了。

①開（kāi）卷機：主要是（shì）結合高強度材料彈性比較大的（de）特點，壓料、防止散卷（juàn）功能是必須的，以保證安全（quán）生產。

②校平機：一（yī）般（bān）認為，校平（píng）機是在線衝孔輥壓線的必須（xū）設（shè）備，但實踐證明對於高強（qiáng）度材質、孔位要求相對較低、型麵較窄的冷彎件（jiàn）生產，校平機是可（kě）以省掉的。

③衝孔（kǒng）單元：這類型材長度一般在（zài）900-1500mm，大多（duō）采用一次性衝孔，所以就要選用台麵較大的設備，為了擴大適應能力（lì），降低投資成本，快速液壓機是首選設備。必要時可以增加壓印機，完成零件上的標識衝（chōng）壓。因為傳統的輥印工藝需要在輥子母（mǔ）線上刻字，工作時字體容（róng）易脫落，另外由於材料表麵硬度高等原因，不再適用。

④輥壓成形機（jī）：和傳統（tǒng）成型機不同（tóng），要適應高強度板的輥壓，所以其驅動性能、設備剛性、傳動精度均需要（yào）大大提高。牌坊支架的快換結（jié）構也（yě）是經（jīng）常采用的，可以（yǐ）選用半自動控製的氣動牙嵌離合（hé）器結構，實現多品種生產。軋（zhá）輥精度和耐磨性（xìng）更（gèng）是（shì）高強度輥壓件穩定生產的重（chóng）要因素。

⑤切斷機：一般采用液壓切斷，對（duì）於高強度輥壓件，切斷過（guò）程會產生更大的熱量，同（tóng）時由於材料屈服強度高達1000MPa以上（shàng），刀具壽（shòu）命比（bǐ）較低。所以刀口設計（jì）、模具材料的（de）選用至（zhì）關重要（yào）。

2.2.2、生產線特殊工藝裝備

1）在線焊（hàn）接設備

主要用於閉口冷彎型鋼（gāng）需要在線焊接、連續生產，它是影響輥壓件的工藝（yì）關鍵點，特別是作為汽車安全零（líng）部件。目前國（guó）內采用的焊接（jiē）方式主要有兩種：

①斷續滾焊：斷續滾焊時，滾輪連續轉動，工件連續移動，電流斷（duàn）續通過工件，形成的焊縫由彼此搭疊的熔核組成。通過自動控製，可設定焊點間（jiān）距、焊接電流、在線（xiàn）修整電極焊輪。由於電流斷續通過，滾輪設計內冷，附加外冷（lěng）。在休止時（shí）間內，滾輪和工（gōng）件得以冷卻，因而（ér）可以提高滾輪壽命，減小熱影（yǐng）響區（qū）寬度（dù）和工件變形，獲得較好的焊接質量，沒有連續滾焊時的缺點。當然缺點是斷續滾焊時，在熔核冷卻時滾盤已離開（kāi）焊接區，沒有（yǒu）充分的鍛壓過程，熔核在（zài）壓力減小的情況下結晶，很容易產生表麵過熱、縮孔和裂紋。

目前，高頻焊接和中頻焊接是普遍采用的。中頻焊接的（de）頻率為（wéi）1000Hz，比工頻的50Hz的（de）焊接控製快，中頻焊（hàn）接的電流響（xiǎng）應時間為1ms，比工頻的20ms快20倍，調整精度大大提高，從而更好地保證焊（hàn）接質量。

②激（jī）光焊（hàn）：因其焊接熱（rè）影響區小，對於鍍鋅材料焊接具有較大優勢，閉（bì）口防撞杆的生產中應用較多。

2）整形

正像（xiàng）普通焊管工藝一樣，閉口型鋼輥壓（yā）成形焊接（jiē）後，整形是必須的，它不僅能提高（gāo）截麵精（jīng）度（dù），同時（shí）也是焊接後冷卻、定型所必需的過程。整形（xíng）方式、設備結構因產（chǎn）品而異。

3）芯子

高強度（dù）材質回彈大（dà），需要（yào）的過（guò）彎量很大。對於閉（bì）口型材，孔彎（wān）道次多，很難一次成型（xíng）到位，所以要想達到理（lǐ）想的型麵精度，甚至是防止彎弧過（guò）程（chéng）中的截麵變形、起皺，都必須增加芯子。具體要根據（jù）不同截麵、板材厚度來（lái）設計。

4）彎弧裝置（zhì）及弧形零件的（de）切（qiē）斷問題。

保（bǎo）險杆輥（gǔn）壓件，彎弧方式多為三輥或四輥式，尤其B型（xíng）截麵（miàn）最常用。對於立麵複雜或口字型截（jié）麵，輥式彎弧容易起皺，曲率達不到要求，組合口模彎圓也（yě）是選（xuǎn）擇方式之一，不過需要選（xuǎn）用硬度高、潤滑性能好（hǎo）的模具材料。向上還是向下彎弧，取（qǔ）決於工藝設計。弧形（xíng）件的（de）切斷，無論是停機還是飛剪，既要考慮切刀（dāo）壽命，還要充分考慮弧形變化（huà）對（duì）模具的影（yǐng）響。

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