超高强钢构件热冲压成形技术与应用

热冲压能够显著提升超高强钢板材成形性能、减小变形抗力和回弹,是实现汽车轻量化和关键性能提升的重要途径。近年来超高强钢热冲压技术发展迅猛,市场需求巨大,新型热冲压工艺装备随之成为相关制造领域的研究热点。本文首先从形变规律与本构模型、相变规律与相变模型、损伤断裂行为与判定准则等方面综述了超高强钢构件热力耦合形变-相变机理;其次,对传统热冲压、高强韧等强度热冲压、变强度热冲压等热冲压成形工艺进行了详细阐述和分析。然后,结合热冲压工艺特点和实际生产需求,介绍了伺服压力机、热冲压模具、加热设备及生产线等最新发展;最后,针对双碳战略、人工智能等国内外形势,对超高强钢热冲压产业需求和发展趋势进行了展望。     

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...     

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。     

B1500HS硼钢800℃冲压界面粉末润滑特性研究

高强钢热冲压成形件由于其高比强度广泛应用于汽车零部件制造,但高温冲压成形界面的摩擦磨损非常严重,对产品质量有着重要影响。以石墨、氮化硼粉末为固体润滑剂,在800℃高温下对硼钢B1500HS进行了冲压成形实验,结合干摩擦和润滑条件下的成形件表面宏微观形貌的对比分析,对热冲压界面粉末润滑机制进行了研究。结果表明:使用这两种润滑剂均可以有效地提高B1500HS钢成形件表面质量,冲压后润滑膜会均匀或离散地附着于成行件表面;六方氮化硼润滑效果较石墨更高效,并在一定程度上抑制热冲压件表面的氧化;热作模具的加载作用会使粉末润滑层产生滑移,润滑膜延展,从而提高成形件表面质量。     

[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。     

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。     

汽车用第三代高强度钢QP980冲压成形性研究

QP钢是一种高强度高塑性的第三代高强度钢,为了论证QP980的冲压成形能力,采用虚拟成形分析和冲压实验相结合的方法研究了汽车用第三代高强度钢板QP980的冲压成形性,并与汽车常用的CR340、DP600、DP800、DP1000四种高强度钢板进行了对比研究,研究结果证明QP980的强度略高于DP1000的强度,冲压成形性则是QP980比DP600略好。应用第三代QP钢可解决高强度且形状较复杂的零件成形问题,在汽车安全性和轻量化研究中QP980可发挥重要作用。     

B1500HS钢热冲压成形过程中淬火冷速研究

以B1500HS钢为研究对象,对该钢种在热冲压成形过程中不同变形量、不同温度下的关键工艺参数—临界淬火冷却速度进行分析。采用Gleeble3500热模拟试验机模拟B1500HS钢在不同变形量下的热冲压过程,并进行组织观察和力学性能检测,得到试验钢热冲压温度、冷却速度与力学性能之间的关系,绘制出应变量-温度-淬火临界冷速图,为制定热冲压工艺提供数据支持。     

热冲压成形技术与数值模拟研究

随着我国经济的不断发展,对钢材的热冲压性能要求越来越高。现代冲压技术是将一种先进的高强度钢板加热到奥氏体温后进行钢板快速冲压,然后对钢板进行快速冷却得到超高强度的新型零件。首先对热冲压成形技术进行了简要概述,然后对热冲压成形技术的工艺原理进行了简要说明,其次简要叙述了影响热冲压成形的主要因素,最后针对某一成型零件进行了试验仿真并且对结果进行了分析,为实际的热冲压成形技术应用提供了参考。     

22MnB5超高强钢热冲压成形工艺及试验

考虑材料的热物理性能参数、力学性能与温度的关系,利用ABAQUS软件建立了22MnB5超高强钢热冲压过程的热力耦合有限元模型,选用合适的热冲压工艺参数进行数值分析,得到了坯料热冲压成形的应力应变分布,并以板料初始温度为变量,研究不同初始温度对零件厚度分布、回弹及冷却速率的影响。进行了板料初始温度为900℃的22MnB5超高强钢热冲压试验,零件厚度分布及回弹量与模拟结果基本吻合,各区域淬火组织均为板条状马氏体,由于零件底部的淬火冷却速率较大,马氏体组织更加均匀细小。     

22MnB5钢制轿车后桥横梁热冲压成形的有限元模拟

通过Deform有限元分析软件对3.8mm厚22MnB5钢制轿车后桥横梁的热冲压成形过程进行了模拟,分析了合模保压过程中板料的温度变化;对22MnB5钢制后桥横梁进行了热冲压成形试验,测试了热冲压过程中板料的温度变化,并与有限元模拟结果进行了对比分析,研究了成形后横梁的显微组织和硬度。结果表明:在热冲压成形过程中,合模保压后板料温度快速下降,冷却速率达到30℃·s-1以上,可实现22MnB5钢的淬火强化;试验测得热冲压成形过程中板料的温度变化曲线与模拟曲线一致,相对误差在10%以内,模拟结果较准确;热冲压成形件的最终显微组织为板条马氏体,显微硬度达到480HV以上。     

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。     

“2014高强钢热冲压成形国际会议”将在重庆举行

正由中国机械工程学会、中国汽车工程研究院、轧制技术及连轧自动化国家重点实验室、材料成形与模具技术国家重点实验室等单位共同主办,中国机械工程学会材料分会等单位协办的"2014高强钢热冲压成形国际会议"将于8月在中国重要的汽车工业基地、美丽的山水城市——重庆召开。这是中国首次召开的高强钢热冲压成形国际盛会。     

高强度钢板热成形极限的模具设计及试验研究

热冲压成形工艺在车身上得到越来越广泛的应用,成形极限是冲压成形性能的重要指标。介绍了高强度钢板的热成形极限试验方法,设计制造了能满足高温胀形要求的热成形极限试验模具,进行了高温下的热成形极限试验。利用光化学蚀刻法和坐标网格分析法测量得到了800℃下22MnB5钢板的成形极限图。     

Q&P工艺对1800MPa新型热成形钢微观组织和力学性能的影响

现阶段热冲压成形钢一直存在塑性差、冲击韧性低、弯曲吸能有限等潜在问题,需要采用一些新兴的技术来提高其塑韧性,使其更好地服役于车身轻量化。采用盐浴的方式对1800MPa新型热冲压成形钢进行一步QP热处理,研究淬火温度、配分时间和配分温度对热冲压成形钢微观组织和力学性能的影响,并通过XRD,EBSD研究残余奥氏体的含量与分布以及残余奥氏体的含碳量,得到最佳热处理工艺参数。研究结果表明:当配分温度一定时,随着配分时间的延长,试样的抗拉强度和屈服强度呈现下降趋势,而伸长率呈现增加的趋势。在230℃配分30s时,试验钢的综合力学性能达到最佳,其抗拉强度、伸长率和强塑积分别达到2 034 MPa、10.2%和20 747 MPa·%;相比直接淬火分别提高9.5%、73.5%和90.0%。在保持超高强度的同时,塑韧性得到显著提高,满足汽车用钢要求,能够更好地服役于汽车轻量化制造。     

热冲压成形技术的介绍及模具设计要求

热冲压成形技术是针对汽车轻量化而研究出的一种新型的模具冲压方法,主要用于因强度硬度较高而不是用于传统冲压加工的高强度钢材。本文就热冲压成形技术的工作原理与工艺流程进行了简单的介绍。着重阐述了热冲压模具设计的具体要求,就模具材料的选取、结构的设计、冷却系统的重要参数等模具设计的重要环节进行了详细的介绍。以期望为热冲压模具的设计与制造做出较为正确合理的指导。     

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。     

基于有限元的高强度钢板冲压成形数值模拟应用研究

先进复杂高强度钢零件一般采用热冲压技术成形。以高强度硼钢板22Mn B5为研究对象,研究其在高温下的流变行为,对热冲压中常采用的Arrhenius本构模型进行简单的线性回归。以汽车B柱上段为研究对象,利用有限元软件对高强度钢板热冲压成形工艺进行分析,分析模具结构和压边力对成形过程的影响。从数值模拟的结果分析压边力和模具结构对板料的影响,避免成形零件出现开裂起皱现象,减少模具磨损,提高工件精度。     

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。     

塑性加工技术新进展

综述了塑性加工技术的当前进展。分别介绍了薄坯铸轧、高强度钢板冷冲压、镁合金板材热态成形、内高压成形、单点数控增量成形、薄板热冲压-淬火、多点三明治成形及多尺度数值模拟等塑性加工新技术的特点及应用情况,如通过边凝固边轧制目前可得到约1~3mm厚的铸轧坯,可大幅度降低后续轧板的变形量与能耗,新研发的强度超过1000MPa的高强度钢的延伸率已可达60%。指出了塑性加工领域未来的发展趋势。