硼钢A柱补丁板热冲压工艺数值模拟与实验研究

为解决硼钢A柱补丁板热冲压工艺中的焊点优化布置问题,采用热-力耦合的方法建立硼钢A柱补丁板的热冲压分析模型。通过对主板和补丁板间定义点焊单元,实现补丁板的热冲压工艺分析。结果表明:在成形过程中,由于补丁区域板料厚度大于其他区域,导致补丁区域温度一直高于其他区域,对该区域的有效冷却是保证零件性能的必要条件。相比于单层板的热冲压工艺,补丁板在热冲压过程中焊点周围区域是破裂的危险区域。经过焊点优化布置后,原破裂区域的减薄率由34%降低为6%,加工50件仅出现1件焊点开裂,合格率为98%。对于补丁板的热冲压工艺,需要考虑焊点的优化布置来改善焊点周围的成形缺陷。     

补丁板B柱热成形仿真分析及试验研究

补丁板热成形技术可以在提升车身性能的同时,降低总成质量和制造成本,是实现车身轻量化的一项先进技术。以补丁板B柱为研究对象,建立了准确描述补丁板坯料的热成形有限元模型,采用热力耦合分析方法对热成形过程进行仿真分析,给出了补丁板热成形件的厚度和温度分布。以无镀层热冲压Boron钢板为试验材料,进行了补丁板B柱热成形工艺试验,并检测试验件上不同位置的温度、典型截面厚度和力学性能。对比试验结果与仿真结果,验证了补丁板热成形有限元模型的准确性,并给出了补丁板焊点布置原则和补丁区域模具冷却水道优化设计依据。     

超高强钢补丁板热成形模具关键控制点研究

高强钢补丁板热成形技术是将两种不同形状尺寸的板料焊接,进行整体冲压和淬火完成制件成形的新技术。补丁板热成形技术在提升整车性能的同时,能够显著降低成本,是实现汽车轻量化一项先进技术。通过对补丁板热成形模工艺设计、结构设计、水道设计、数控加工、装配调试、模具整改各阶段关键控制点进行研究,给出了模具制造各阶段的关键控制点。     

稳定杆加强板冲压工艺及模具结构优化

模具制造商与主机厂就两款车型稳定杆加强板开展同步开发工作,先将原零件结构进行优化,在保留冲压工序及模具主体结构不变的前提下,采用过拉深和分步成形工艺完成原零件的冲压工艺优化及模具改制。在新开发的稳定杆加强板冲压工艺设计中,过拉深与分步成形工艺、拉深毛坯形状尺寸及其工艺孔的优化设计改善了零件的成形性;采用整形和翻边复合成形工艺节省了原工艺中的局部精修边工序;优化修边工序的冲压方向避免了陡峭立切所产生的冲裁毛刺,新开发的零件质量和生产效益得到整体提升。     

热冲压成形零件质量控制因素分析

热冲压成形技术是提高高强度钢板塑性成形能力,保证冲压零件尺寸精度以及提高冲压零件的强度级别的新型成形技术。本文在介绍超高强度钢板的热冲压成形工艺流程及应用的基础上,对直接影响热冲压零件成形质量的主要因素进行了识别和深入分析,讨论了模具材料、模具冷却设计及热冲压工艺参数如奥氏体化温度、保温时间、冷却速度和保压时间对热冲压零件质量的影响趋势,为车身制造中热冲压成形零件质量控制提供参考。     

汽车底板前横梁内板热成形工艺

针对汽车底板前横梁内板的热成形过程中存在的工艺难点进行了研究，在常规热冲压工艺基础上进行改进，通过有限元仿真软件Autoform建立了有限元模型，对汽车底板前横梁内板热成形过程进行了模拟。分析不同的模具结构及成形方式后发现，在采取增加零件圆角半径并且采用分步热冲压成形的方法时，零件最大减薄率下降到0.146,最大增厚率下降到0.110,成功解决了汽车底板前横梁内板在成形过程中存在的局部起皱开裂问题。并对试制零件进行了力学性能与微观组织检测，发现经过分步热冲压后，微观组织完全马氏体化，抗拉强度为1350 MPa,通过实际制造的汽车底板前横梁内板零件验证了该方案的可行性。     

铝合金复杂汽车零部件热成形-淬火一体化工艺参数优化

铝合金热成形-淬火一体化工艺将成形和热处理结合,能同时实现零件尺寸精度和性能的控制,是实现汽车轻量化的主要途径之一。但是在冲压成形尺寸相对较大、形状相对较复杂的铝合金板件时,依然存在各工艺参数难调试的问题。建立了AA6061铝合金的热变形统一黏塑性损伤本构模型,将其用于铝合金汽车B柱热冲压成形模拟,采用BP神经网络构建了工艺参数(板料成形温度,冲压速度,模具间隙)与成形性(最大减薄率,最大增厚率)之间的关系并结合遗传算法实现多目标优化,得到了AA6061铝合金热冲压的最佳成形工艺参数。优化之后,B柱的最大减薄率和最大增厚率分别从56.5%和14.2%降到了13.0%和10.0%,通过优化之后的工艺参数,制得了成形性良好、尺寸精度高的零件。结果证明了基于神经网络和遗传算法的热成形工艺优化方法的可行性和有效性。     

SUV车型侧围外板冲压工艺的数值模拟分析

以某SUV车型侧围外板零件为例,采用Autoform数值模拟软件对侧围外板零件的结构特点和冲压成形工艺进行分析,重点论述了其流水槽区域、门框区域、后保搭接区域和尾灯区域的冲压成形;预测了可能出现的成形缺陷并制定了合理的冲压工艺方案。分析结果表明,侧围外板流水槽区域、门框的A柱部位、尾灯区域存在起皱现象,后门框的圆角部位和后保搭接区域存在开裂风险;采取加大开裂处的模具圆角、调整压边力和改变加强筋长度等措施,对成形工艺进行了优化。试制结果表明,采用优化后的冲压工艺可以有效预防侧围外板零件的起皱、开裂缺陷。     

后防撞梁外板的超高强钢热成形工艺

针对汽车后防撞梁外板,采用数值模拟与零件试制相结合的方法,验证超高强钢热成形工艺的合理性和有效性。首先制定超高强钢的热成形工艺路线,据此采用有限元软件进行数值模拟,进行后防撞梁外板有限元模型的设计及优化,使得模拟结果满足成形要求。然后进行零件试制,试制成功后进行尺寸型面检测和拉伸试验检测,确保试制零件的尺寸精度、抗拉强度和屈服强度满足要求。数值模拟和零件试制结果显示：模拟的零件最大减薄率为12.9%,最大起皱为9.6%,符合主机厂通用要求;试制零件检测偏差值满足公差要求,零件的抗拉强度实测值均超过1450 MPa,屈服强度实测值均超过950 MPa,达到零件的性能要求。依据热成形工艺和模拟方案进行零件加工,能够获得优质产品,为汽车超高强钢零件的批量化生产提供了设计参考。     

数值模拟对薄板冲压成形工艺设计的优化

成形数值模拟是板料冲压加工领域中的虚拟制造技术。通过研究薄板冲压成形数值模拟关键技术(弹塑性本构关系、单元技术以及积分求解策略)，将一个简单零件的拉深模拟所进行成形工艺参数的优化设计，应用在某轿车结构件——风窗横梁加强板，根据数值模拟的计算结果，通过修改坯料尺寸、压边力和拉深模压料面形状等工艺边界条件，来实现复杂拉深件成形工艺参数的优化设计，最终获得符合质量要求的产品拉深件。     

基于DynaForm技术和正交试验的引擎盖内板冲压工艺参数优化

以Dyna Form 5.9仿真软件为平台,以某型越野车引擎盖内板为研究对象,建立有限元模型,并进行坯料优化、材料与模具参数设置、工艺补充设计及冲压速度、拉延筋尺寸等成形工艺参数设置,采用正交试验仿真模拟与方差分析相结合,分析了冲压速度、压边力、凸凹模间隙和摩擦系数等工艺参数对内板零件成形质量的影响规律,进而优化得出最佳的成形工艺方案。并对模拟得出的优化工艺方案进行试验验证,结果发现试验结果与模拟结果一致,零件主体部分成形效果良好,废品率控制在0.05%以内,内板仿真模拟厚度与实际厚度偏差在2.5%以内,证明了仿真结果的可靠性。     

东大RAL与本钢合作成功开发PHS1 500超高强钢

<正>近日,东大RAL与本钢集团合作,成功开发出超高强PHS1 500冷轧退火热冲压成形钢,并在国内某专业冲压技术公司成功完成零部件热冲压试验。此次试制的零部件为国产某品牌高档轿车的B柱,产品合格率达到100%,且表面质量和尺寸精度良好,性能一致性优异。零件底部和侧壁取样屈服强度均到达1 240 MPa,抗拉强度达到1 580 MPa。该钢种的成功研发应用填补了本钢集团汽车板此类产品的空     

一种细滤网冷冲压加工的工艺改进

某产品燃气过滤器中的一种细滤网零件结构特殊。在冲压成形过程中,丝网的成形流动性差,易断丝、变形,零件尺寸检测不易准确,导致很难加工出合格的细滤网零件。本文从零件结构、丝网材料特点、成形加工方法等方面分析了细滤网加工的工艺难点。在原冲压工艺的基础上,通过采取调整成形纤维方向、预成形尺寸、模具成形表面圆滑过渡尺寸、细化成形步骤、固化检测方法等工艺改进措施,成功加工出符合细滤网过滤功能的合格零件。经批量生产加工及装配使用验证,改进工艺后的细滤网零件质量稳定、外观美观,其产品合格率达98%以上。     

轨道交通用工业AA5083铝合金快速超塑性成形技术研究

采用快速超塑成形技术对高铁车辆侧壁外板进行成形试验,结果表明,其生产效率高、成本低,能够成功解决传统冲压工艺无法实现复杂空间曲面铝合金零件以及传统超塑成形工艺成形周期长、效率低的难题。通过系列试验研究,确定了热冲压工艺与超塑成形工艺相结合的快速超塑成形技术,成功使用厚度为4 mm的工业用铝合金薄板制造了圆角极小(R≤4 mm)的高铁边缘蒙皮和直壁拉深成形的大型地铁门框零件(h≈80 mm),该成形件具有尺寸精度高、壁厚分布均匀、形状稳定性高等优点,同时其力学性能满足使用要求。     

汽车B柱高强度钢热冲压工艺

采用数值模拟与试验相结合的方法,研究了汽车B柱22Mn B5高强度钢热冲压成形工艺。根据对B柱零件结构的分析,设计模具型面,并合理添加压料板。建立B柱热冲压有限元模型,设置板料加热温度、模具温度、压料板的压力、冲压速度、淬火保压压力等工艺参数,确定工艺参数方案。对B柱热冲压进行全过程数值模拟,得到了热冲压件的厚度、微观组织、硬度等性能分布情况,并与试验结果进行对比。热冲压件性能检测结果表明:零件的厚度分布较均匀,最大减薄率小于25%,平均硬度达到470 HV以上,平均抗拉强度达到1400 MPa以上,显微组织为均匀板条状马氏体。成形后的B柱各项性能均满足热冲压技术规范要求,表明了该B柱热冲压成形工艺的可靠性。     

QP980在汽车座椅靠背边板上的应用与仿真分析

汽车座椅靠背边板零件的热门材料为DP钢,现采用宝钢第三代超高强钢QP980进行冲压,运用Auto Form有限元分析软件模拟QP980冲压成形过程,并对比分析DP980的成形状态,通过试验试制了QP980座椅靠背边板零件,并与仿真结果进行对比。结果表明,在相同工艺条件下,QP980具有更好的成形性,零件安全裕度较大,而DP980有开裂风险;同时CAE仿真能够准确预测零件成形过程中存在的缺陷,并优化工艺参数,指导模具设计工作。     

前围加强板成形工艺优化

前围加强板造型为凸字形弯曲结构,传统冲压方案采用拉深工艺,为提升材料利用率并降低零件生产成本,基于Autoform软件对零件进行成形工艺优化。结果显示,通过优化零件结构及工艺方案,前围加强板采用落料成形工艺能满足冲压成形性要求,材料利用率由50%提升至71%,并在新车型上进行推广应用。     

冲压变形对点焊拼接板中焊点的影响

点焊拼接板的冲压成形性能是构成点焊拼接板的母材以及相应焊点冲压成形性能的综合表现。点焊拼接板冲压变形后,焊点的组织和几何尺寸的变化更是影响点焊拼接板冲压质量的关键因素。本文对点焊拼接板进行了拉伸、胀形和扩孔等典型的冲压试验,并对变形后的焊点进行了宏观和微观的分析。结果表明:在点焊拼接板冲压变形时,焊点处材料的应变远远小于其母材部分的应变;而在焊点处,焊核变形困难,较大的应变产生于热影响区。     

不锈钢电弧铆焊焊点组织及力学性能

采用电弧铆焊的方法对3 mm+5 mm厚的0Cr18Ni9不锈钢钢板采用搭接形式实现连接. 通过优化焊接电流及其作用时间的参数匹配，以期得到最佳的焊点显微组织和力学性能. 采用X射线检测焊点缺陷的存在，使用金相显微镜研究焊点熔深和熔核尺寸的变化，使用电子万能试验机测试焊点的抗剪力. 结果表明，电弧铆焊焊点呈蘑菇状，与基体圆滑过渡，成形良好，无气孔、裂纹等宏观缺陷. 随着第一段和第二段焊接电流的增大，焊点的熔深和熔核尺寸，及焊点抗剪力随之增大. 优化的工艺参数下，熔深尺寸可达4.07 mm，熔核尺寸可达7.73 mm，抗剪力可达23.654 kN，满足生产需求.     

热冲压成形超高强钢焊接技术的进展

超高强钢在减小车身质量的同时能保证汽车的安全性。热冲压成形超高强钢尺寸精度高、使用寿命长,已被广泛应用于汽车制造领域。目前热冲压成形钢常用的焊接技术为电阻点焊和激光焊接等。为避免热冲压成形过程中表面氧化和脱碳,通常在钢板表面预制Al-Si镀层。然而镀层的存在会导致焊接接头力学性能降低。概述了可热冲压成形的超高强度钢及其镀层技术、热冲压成形钢常用的焊接技术以及焊缝组织和焊接接头的性能,探讨了改善热冲压成形超高强度钢焊接接头性能的途径。