汽车B柱热成形技术的比较分析

对乘用车B柱所使用的7种热成形技术进行了介绍,包括普通热成形、补丁板的热成形、与冷冲件拼接的热成形、软硬分区的热成形、不等厚板的热成形、激光拼焊板的热成形,带B柱的热成形门环等。阐述了不同热成形技术对材料、设备、热成形模具和成形前板料等的要求以及不同技术成形的B柱所能达到的碰撞性能和轻量化效果,进而从材料成本、技术难度、轻量化效果、碰撞安全性等角度,对比分析了7种热成形技术组合而成的11种热成形B柱的优劣,对未来热成形B柱的发展趋势进行了展望。分析结果表明,普通热成形B柱技术要求和成本最低,而碰撞性能、轻量化效果最好的为带B柱的热成形门环。     

基于焊接模拟的B柱激光焊接变形预测

对B柱加强板与B柱内板进行了激光焊接试验,根据试验焊缝与模拟熔池的形貌对比得到热源输入参数,并参考实际焊接的过程建立了激光焊有限元模型,基于热塑性有限元方法模拟了热成型B柱加强板的激光焊接变形,并将模拟的板件变形与试验件的三维光学扫描结果进行了对比。结果表明,热成型B柱加强板在激光焊接后铰链孔处产生最大1.25 mm的y向变形,与试验件的三维光学扫描结果一致性较好。同时把上述模拟方法成功地应用到某车型白车身侧围门框的激光焊接,预测了侧围外板的焊接变形。     

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。     

基于Dynaform的SUV汽车B柱热冲压成形仿真分析与工艺研究

研究了采用B1500HS钢制成的某款SUV汽车B柱加强板的热冲压变形过程,利用中心差分法得到热冲压硼钢变形时单元体的温度公式,通过有限元模拟软件Dynaform建立B柱热-力-相耦合模型,研究B柱典型U形截面受力情况和温度场分布,同时分析B柱厚度、减薄率、屈服应力、硬度变化情况。有限元分析表明,B柱热冲压变形时,凸模圆角区和直壁区受到较大的拉应力及厚压应变的作用,易发生减薄。进行了B柱热冲压成形试验,结果表明,热冲压B柱的微观组织均为板条状马氏体,维氏硬度达到457 HV以上,屈服强度达到1200 MPa以上,满足热冲压零件淬火强化性能要求,验证了热冲压数值模拟的可靠性。     

侧面碰撞车门防撞杆的失效与焊缝布置优化

介绍车型侧面碰撞试验,并对试验过程中防撞杆开裂的问题开展系列检测与分析,如外观观察、金相组织分析、断口分析以及三点弯曲试验等,最终查明零件失效的根本原因并提出整改方案。结果表明:防撞杆材料为高强度焊管,经过淬火+低温回火后材料组织敏感性较高;防撞杆在与支架进行二氧化碳保护焊接过程中受到焊接热的影响,进而导致焊管局部材料组织发生转变、力学性能遭到弱化,侧面碰撞时从薄弱区发生开裂。通过改变防撞杆与支架的焊缝布置方式,由周向焊接更改为纵向焊接,来减轻焊接热的影响,后续零件已经顺利通过碰撞试验。     

基于侧面碰撞特性的B柱总成轻量化设计分析

基于侧面碰撞吸能特点,对B柱总成进行轻量化设计。从材料、工艺、结构等方面入手,对原B柱外板和加强板进行轻量化设计,采用热成形材料替换、增加补丁板和激光拼焊等3种方案进行设计,采用侧面碰撞仿真分析对方案进行可行性验证,并将设计方案综合应用到实际车型中对方案进行检验。结果表明:3种方案均可实现轻量化设计;热成形材料替换方案的最大侵入量和侵入速度最优,材料的碰撞安全性最高;在满足碰撞安全性的前提下,激光拼焊方案和热成形材料替换方案的轻量化效果基本相当,所研究的案例轻量化效果达到减重16%左右;综合应用分析方案,在满足碰撞安全性法规的前提下,实现减重20%,同时仿真与试验误差控制在15%以内,表明研究结果可以应用于实际车型设计。     

基于AutoForm模拟的汽车B柱加强板热冲压工艺分析与优化设计北大核心CSCD

利用AutoForm软件对B柱加强板热冲压过程进行成形工艺模拟,并针对分析过程中出现的起皱现象,分析其起皱原因后对零件模面进行调整、优化,通过在法兰边处增加拉延槛和拉延筋以及优化下模压料板的压料间隙值来解决B柱法兰边起皱以及侧壁局部减薄的问题,对结果进行优化设计、对比优化前后的分析结果,选出最优的设计方案。通过分析和优化改进,采用B柱大头端上模压料板的压料力为60 kN、中间压料板的压料力为20 kN、下模压料板的压料间隙为1.4 mm、保压力为3000 kN、保压时间为7 s的工艺参数进行拉延成形仿真模拟,得到的零件无开裂和起皱缺陷,表面质量较好,满足加工工艺要求,可有效缩短模具的开发周期和成本。     

汽车B柱加强板拉延筋优化设计

考虑B柱加强板的结构特殊性和可成形性,本文设计了其拉延成形工艺补充。对比分析了封闭式、半开放式和开放式3种拉延筋布置方式对B柱加强板角部和中部不同塑性变形区成形过程的影响,结果表明,半开放式拉延筋布置方式更能获得较好的成形质量。利用正交试验对B柱加强板开裂影响较大的4条半开放式拉延筋阻力值进行优化,以拉延成形后的最大变薄率最小为优化目标,获得了B柱加强板成形时的较优拉延筋阻力系数组合。本文的研究方案能较好地抑制B柱加强板塑性成形缺陷,获得合格的实际零件。     

A柱加强板热冲压延迟开裂机理

针对某车型超高强度硼钢A柱加强板热冲压成形后小翻边易发生延迟开裂的问题,进行了变薄率、化学成分、断面硬度、残余应力和断裂面扫描电镜等试验,对延迟开裂的原因进行了详细地讨论,并提出了改进措施。研究结果表明,开裂面呈韧窝形态,翻边圆角处发生氢脆现象。小翻边部位在热冲压时圆角处的应力集中导致镀层开裂,且放置一段时间后氢原子积聚形成氢分子易从开裂的镀层间隙处释放,形成该零件的延迟开裂。通过增加露点控制以有效降低氢的导入,可以避免氢脆的发生。     

基于轿车B柱的热冲压成型工艺研究

本文对热冲压成型原理及工艺流程进行了介绍,并在翻边工艺、拉延深度、产品结构及局部造型等方面对某车型B柱热成型冲压件的开发进行了细致探讨,通过对缺陷问题的分析和总结,制定整改方案并实物验证,归纳形成了B柱热成型结构设计要点,为类似件热成型开发提供借鉴经验。     

基于胀弯成形的高强度钢板回弹特性实验与分析

高强度钢板是汽车车身结构件广泛应用的材料之一,对比普通碳钢,高强度钢板具有较高的强度、较高的屈强比、较低的延伸率等,使用过程中容易产生开裂、起皱和回弹等缺陷,特别是回弹问题严重影响了零件的尺寸精度。文章以胀弯成形为基础,通过MTS试验机进行成形实验,研究了低合金高强钢B410LA、双相钢DP500在不同冲压参数、模具几何参数等条件下成形后的回弹影响规律,并通过显著性分析得出,胀弯角度对侧壁卷曲的影响不显著,拉延筋凸筋的位置对冲压回弹有较大的影响。     

立式钻床立柱结构动静态分析与结构改进

以有限元理论为基础,建立立式钻床立柱结构的参数化模型,进行静态有限元分析,分析立柱结构承载及变形特点。在此基础上,采用选型法对立柱进行结构改进,并对改进后的模型做动态性能分析。结果表明:优化后,立柱静态性能提高,质量减少12.8%;立柱固有频率值与原固有频率值相近,满足结构动态性能的要求。     

玩具枪管注塑模设计

通过对玩具枪管塑件的结构和工艺分析,进行了模具设计.着重介绍了模具的抽芯结构,并对抽芯力及斜导柱进行了核算.运用反向思维,来选取斜导柱直径,采用斜导柱和油缸相继抽芯,且模具动、静模及型芯采用不同的模温.     

高强钢材料性能对汽车零件扭曲回弹的影响

高强度钢板材料冲压性能的波动对冲压成形后零件精度的影响较大,主要表现在成形性能不稳定和回弹波动较大。文章侧重材料性能波动对冲压件扭曲回弹的影响,结合某汽车车身高强钢零件的冲压结果,借助有限元仿真工具,比较实验与仿真结果,在结果基本一致的基础上,研究高强度钢板的屈服强度、应变硬化指数、摩擦系数及板料厚度波动对该零件扭曲回弹影响规律。应用科学实验设计方法,考察了主要因素的影响规律,得到高强钢材料性能参数影响板料扭曲回弹的相关结论,从降低回弹波动及扭曲对制造精度的影响出发,提出了材料性能参数优化选取原则。     

发动机曲轴开裂原因分析

某公司汽车发动机SAE1538MV钢曲轴磨削后经磁粉探伤发现连杆颈有裂纹.对开裂的曲轴进行了宏观分析、化学成分分析、力学性能测定、金相检验、表面淬火宽度和深度检测,以查明其开裂的原因.结果表明:该曲轴的化学成分、淬火宽度均符合要求,但有异常铁素条带,淬火深度是要求值的3倍,说明曲轴开裂是锻造和表面淬火工艺不当造成的.     

汽车用变强度钢的工艺和性能研究

从汽车的发展趋势出发,结合B柱的设计要求,分析了变强度钢(VASS)在轿车的应用前景,研究了变强度钢的生产工艺和力学性能特征。所设计的变强度钢高强度部分、低强度部分分别采用全奥氏体区淬火、临界区淬火。根据生产实际情况,得到了Ac₃及与其相关的碳当量的计算公式。提供了含马氏体汽车用高强度钢的硬度和抗拉强度换算关系,方程的相关系数较高。在单位吸收能的计算中,提供了积分法和像素法两种方法,其中像素法可广泛用于计算复杂封闭曲线面积的工程问题。所设计的变强度钢高强度部分抗拉强度在800 MPa以上,低强度部分的单位吸收能接近高强度部分的1.5倍。     

斜导柱抽芯机构中滑块的受力分析及其参数设计

注射成型模具中侧抽芯或侧分型机构是一类重要的机构 ,其参数的选取主要与其受力情况有关 ,分析了注射成型模具中的斜导柱机构的受力情况 ,并根据这些分析讨论了斜导柱机构的自锁条件和结构参数的设计准则。     

Design Optimization of Pillar Bump Structure for Minimizing the Stress in Brittle Low K Dielectric Material Layer

Cu pillar bump offers a number of advantages for flip chip packaging,compared to the conventional solder bump.However,due to its rigidity structure,Cu pillar bump introduces a lot of stress to the chip,which causes the failure of packaging structures,especially for the advanced node devices which typically have brittle low K dielectric material.In this paper,for the first time we propose two types of Cu pillar structures to reduce the stress.The first Cu pillar structure has bigger Cu dimensions at the base.The other one is designed to add an additional Cu pad under the Cu pillar bump.Finite element analysis is used to study the stress of the both structures,and it is found that with the increase in pillar bump contact area over the chip surface,the stress decreases in both structures.Results also indicate that the Cu pillar bump undercut induces higher stress,and thin Cu_6 Snss intermetallic compound has less impact on the stress during flip chip mount reflow.The study provides a novel way to improve the reliability by reducing the stress in the Cu pillar bump related packaging.     

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 72B线材在绕簧过程中发生了断裂现象。利用金相显微镜对断口附近的金相组织、非金属夹杂物和表面形貌等进行了分析。结果表明：钢丝表面有损伤，且损伤部位出现横向裂纹和形变马氏体，这是导致绕簧过程中发生断裂的主要原因。针对断裂产生的原因，提出具体的改进措施。     

汽车发动机罩内板的成形数值模拟及工艺优化

针对汽车发动机罩内板在成形过程中出现起皱和拉裂缺陷的问题,采取塑性有限元方法,运用板料成形数值模拟软件Dynaform进行成形参数优化,分别对产品存在的尖角以及拉深筋的排布和高度进行了优化,得到了一组工艺参数,在生产实践中有效的避免了产品起皱和拉裂,获得了合格产品,为类似的拉深件成形提供了工艺参考。