热冲压成形工艺技术及其在车身上的应用

本文在国内外热冲压成形技术的基础上,分析了热冲压成形主要工艺及其流程,阐述了热成形技术在汽车车身上的应用和该项技术的优势,并简要分析了热冲压成形技术在国内的发展状况。随着汽车行业对节能安全、环保降耗的需求越来越高,超高强钢热冲压件将在车身上得到广泛的应用。     

热冲压成形钢的研究进展

对普通热冲压成形钢,高淬透性、高抗氧化性热冲压成形钢,高强韧性热冲压成形钢,超高强度热冲压成形钢,高抗氢脆敏感性热冲压成形钢,纳米粒子强化超高强度热冲压成形钢等热冲压成形钢近年来的发展概况进行了综述,分析了热冲压成形钢零件轻量化与功能性的关系,强度与氢脆之间的关系,以及组织细化对其强韧性的影响机理,并对热冲压成形钢今后的发展方向提出了建议。     

汽车B柱热冲压模具温度场研究

采用有限元仿真技术对汽车B柱热冲压成形的温度场进行分析计算。模拟连续热冲压生产,计算10个成形周期中热冲压模具和板料的温度变化。结果表明,热冲压模具冷却系统切实有效,板料的平均冷却速率可达60℃/s,满足超高强钢马氏体转变条件;在7个成形周期以后,热冲压模具在冷却系统的作用下即可达到热平衡状态,保证了连续生产的顺利进行,该技术指标可为实际生产中工艺参数的制定提供依据。     

[材料绿色成形技术]高强轻质材料绿色智能成形技术与应用

对高强轻质材料绿色智能成形技术的研究成果和现状进行综述，重点介绍了近年来高强轻质材料绿色智能成形技术在冷冲压工艺智能设计、热冲压组织性能智能定制、冲压智能系统与装备三方面的重要研究进展。对高强轻质材料复杂构件绿色智能冲压成形技术在高强钢冷冲压工艺设计系统中的应用，铝合金冷冲压成形后的精度控制，高强钢热冲压的性能定制以及铝合金热冲压性能调控方面进行了探讨和展望，旨在为高强轻质材料绿色智能成形技术的发展提供借鉴。     

基于M-K模型的相变诱发塑性钢板的成形极限研究

在M-K模型的基础上，将描述相变诱发塑性的硬化方程引入到成形极限的推导中，通过考虑板料冲压成形过程中硬化性能的变化对TRIP钢极限变形能力的影响，建立了适合于TRIP钢板的成形极限预测模型。预测结果与试验结果吻合较好，表明提出的考虑相变诱发塑性效应的成形极限预测模型较准确地预测了相变诱发塑性钢的极限变形能力，有利于指导相变诱发塑性钢板成形工艺。     

B1500HS钢热冲压工艺参数实验研究

以B1500HS钢为研究对象,对热冲压成形过程中的应变速率及临界淬火冷速等关键工艺参数进行探索,采用膨胀仪和淬火相变仪对其静态CCT进行测绘,并采用Gleeble3500热模拟试验机对不同应变速率条件下的动态CCT图进行研究分析,结果表明,通过热冲压成形工艺获得完全马氏体组织的零部件,要求热成形模具的冷却速率必须大于等于60℃/s。     

轻量化材料及成形技术在汽车车身上的应用

为了适应严格的环保要求,实现汽车的燃油经济性,减少汽车尾气污染,轻量化材料在汽车车身上的应用越来越广泛。因此,概述超高强钢、铝合金和碳纤维复合材料,简述超高强钢热冲压成形技术、铝合金温热成形技术和碳纤维复合材料RTM成形技术的工作原理,介绍了轻量化材料在汽车车身上的研究及应用现状。     

高强钢板热力耦合冲压成形数值模拟北大核心

以热冲压成形中常用的简单工件U型件为研究对象,采用有限元分析软件进行数值模拟,通过建立U型件热力耦合冲压成形有限元模型,研究改变板料初始成形温度、成形速度和保压时间等对板料成形性能的影响机理。探讨热冲压成形过程中协同控制板料初始成形温度、成形速度和保压时间等关键工艺参数的变化,确定优化方案,得到符合生产实际需求的工件。     

高强钢板热力耦合冲压成形数值模拟

以热冲压成形中常用的简单工件U型件为研究对象,采用有限元分析软件进行数值模拟,通过建立U型件热力耦合冲压成形有限元模型,研究改变板料初始成形温度、成形速度和保压时间等对板料成形性能的影响机理。探讨热冲压成形过程中协同控制板料初始成形温度、成形速度和保压时间等关键工艺参数的变化,确定优化方案,得到符合生产实际需求的工件。     

B1500HS钢加热及空冷过程温度场模拟研究

采用数值模拟与试验测定相结合的方法,对不同尺寸热冲压超高强钢B1500HS薄板在加热和空冷过程中的温度变化规律进行了研究。通过试验测定,确定了不同尺寸薄板在加热过程中的升温速率和空冷过程中降温速率的影响规律;借助ABAQUS有限元模拟软件,根据试验测定结果,获得了较准确的坯料加热和空冷过程综合换热系数,建立起坯料加热及空冷过程数值模拟模型,同时分析坯料空冷过程中温度场分布规律;为汽车B柱热冲压工艺的合理制定提供理论依据。     

淬火态中碳钢温锻成形行为的研究

将相变与形变晶粒细化有效地结合，开发了中碳钢在马氏体状态下的温锻塑性成形工艺。研究表明，马氏体相变钢在500～600℃保温适当时间后快速形变，其塑性指标、成形性能比传统的退火态钢要好，变形抗力基本相同。形变时通过位错运动、孪晶及动态再结晶使铁素体组织得到细化，平均晶粒尺寸小于1μm，通过应变诱导使碳化物以颗粒状形态在晶界和晶内析出，并均匀弥散地分布在细小的铁素体基体中，使材料具有较高的强韧性和热稳定性。     

合锻智能自主研发2600吨高速间接热成形液压机下线

<正>近日,合锻智能制造股份有限公司自主研发生产的2600吨高速间接热成形液压机在奥钢联金属部件(沈阳)有限公司联调成功,首件下线。近几年,超高强钢热成形件在汽车行业广泛应用。超高强钢热成形有直接热成形、间接热成形两种工艺,合锻智能成为同时掌握高速间接热成形、直接热成形液压机研发制造技术的企业。在刚刚结束的2019热成形产业大会上,合锻智能展示了旗下高速热成形液压机、HSHP高速液压机、SHPH伺     

高强钢板在汽车上的应用及冲压成形性能研究现状

随着强度的提高,高强度钢板塑性变差、成形难度增加。对典型高强度钢板,如DP钢、TRIP钢和BH钢等在汽车上的应用情况进行介绍,并对高强度钢板冲压生产时成形性差、回弹严重,以及冲模受力恶劣等常见问题进行了分析,最后对高强度钢板冲压成形性能研究现状和回弹影响因素进行了总结。结果表明,高强度钢板成形性随材料、模具和工艺参数变化而波动,所以须综合研究三者的影响规律,从而提高高强度钢板的成形性能。     

车用高强钢的激光焊接

本文论述了超高强钢（UHS）薄板焊接工艺的进展,焊接采用光纤传输固态激光器,确定了焊缝的强度和成形性能。采用三种不同的光纤传输固态激光器对厚度0．8～1．5mm、拉伸强度600～1550MP＆、同种材料和不同材料组合的双相钢（DP）、相变诱发塑性钢（TRIP）、Usibor钢和硼钢进行自发二氧化碳激光焊接试验,以获得穿透的对接搭接双相焊缝。确定了熔合区和热影响区的硬化、软化行为．还分析了激光工艺参数对焊接速度、焊缝形貌及接头性能的影响。     

汽车侧门防撞杆热冲压有限元仿真分析

建立了防撞杆热冲压的力学模型和有限元分析模型,时整个热冲压成形过程进行有限元数值模拟,分析了压边力、摩擦系数等工艺参数对热冲压模拟的影响,得到了相关部件的应力、应变以及温度场分布规律.     

金属板材热辅助塑性成形理论研究

<正>近几年来,在金属板材冲压成形工艺中辅以热处理工艺发展出一些新的成形工艺(即热辅助成形工艺),不但能提高金属板材的成形能力,还能够可控地改善成形后零件的使用性能,是实现对零件成形过程中的"控性"的一个重要途径。然而,目前还没有系统完善的金属板材热辅助塑性成形理论体系用于支撑该项技术的发展和应用。本文以硼钢板热冲压成形以及镁合金板pre-form annealing(PFA)成形等两种热辅助成形工艺为背景(国家自然科学基金项目No.51075307),研究并构建了金属板材热辅助塑性成形理论体系框架,围绕金属板材热辅助塑性成形理论体系中的关键理论问题,对两种热辅助成形过程中涉及的力学行为及成形极限进行理论研究,并研究热机械处理及(或)形变后热处理对     

车门防撞梁热成形工艺优化仿真与试验

基于DYNAFORM软件热冲压模块,研究了由B1500HS钢制成的某型轿车车门防撞梁热成形过程。通过引入H13模具钢热物性参数,并将相变潜热因素考虑在内,利用多步差分法得到了温度场单元体变分公式;依据车门防撞梁结构特征进行工艺分析,建立了车门防撞梁的两种热力相耦合模型。通过对比分析两种方案下整体及典型M形截面应力场、温度场和厚度分布结果发现：带压料板式方案所得产品热成形及淬火后应力场、温度场及厚度分布均匀,更适合热冲压成形。最后依据压料板式方案进行了成形试制,得到车门防撞梁的显微组织均为马氏体,底部与顶部的马氏体板条更为细小,维氏硬度超过450HV,符合热冲压零件性能标准。     

热冲压成形后22MnB5钢的组织与拉伸性能以及拉伸时的微观形貌演变

对比研究了22MnB5钢经890℃热冲压成形前后的显微组织与拉伸性能,采用原位拉伸试验观察了热冲压成形后试验钢在单向拉伸过程中微观形貌的演变.结果表明:热冲压成形前试验钢的显微组织为铁素体和珠光体,热冲压成形后组织转变为马氏体,试验钢的强度和强塑积提高,塑性下降;在拉伸过程中,试验钢先发生颈缩,随后原奥氏体晶界破坏,微裂纹萌生,夹杂物脱黏形成孔洞型裂纹,随着拉伸的继续进行,裂纹扩展长大并相互连接,试验钢断裂;热冲压成形试验钢的拉伸断口存在大量韧窝,断裂形式为微孔聚集型断裂.     

非均匀温度场下变梯度特性热成形技术研究

传统的热成形工艺所得制件虽具有超高强度,但塑性通常较低,且成形件各部位的力学性能相同,综合力学性能不高,难以满足日益增加的变梯度特性热成形制件的需求。对变梯度热成形技术进行较为深入的研究。利用有限元法分析非均匀温度场下板料热冲压过程,并通过试验揭示非均匀温度场下热成形过程中微观组织的演变规律及其对材料性能渐变性的影响。利用金属固态相变原理中不同的微观组织条件下成形件的力学性能不同,研究钢板热成形过程中板料初始非均匀温度场引起的板料微观组织分布状态,得到分别为铁素体、珠光体组织;铁素体、珠光体、马氏体混合组织;马氏体组织梯度渐变的微观组织形态。这种通过建立板料非均匀温度场达到材料微观组织渐变分布、性能梯度分布的工艺显著提高了成形件的综合力学性能,为深入探讨热成形技术提供了新的研究方向,扩宽了热成形制件的范畴。     

板材初始温度对22MnB5钢热冲压成形过程中细观损伤影响的数值研究

基于Gurson-Tvergaard-Needleman(GTN)细观损伤模型,建立三维U形件的热冲压成形有限元模型,研究在不同的加工环境温度下,22MnB5钢板材在热冲压成形过程中的形变和细观损伤演化行为,以及不同高温下板材热冲压成形后的损伤分布和等效塑性应变分布。结果表明,升高板材的初始温度,凸模的支反力会有所减小,但板材的细观损伤会明显增大。