汽车铝合金副车架应用现状

近些年来,能源和环境问题已成为人类关注的焦点,通过降低汽车重量来达到节能减排成为汽车生产企业的重要工作。应用铝合金零件已成为实现汽车轻量化的重要途径,副车架做为支承前后车桥、悬挂的支架,国外主机厂在中高端车型上使用铝合金副车架,轻量化效果显著。介绍了两种铝合金副车架成型方式:一种是压力铸造、铝管液压成型或铝板冲压焊接等单一的工艺直接成型;另一种是由铸造成型、挤压成型、铝管液压成型、铝板冲压等两种或两种以上工艺组合。     

汽车铝合金副车架挤压铸造工艺设计和产品开发

面向汽车制造轻量化的需求,研究和开发了汽车铝合金副车架挤压铸造工艺,并采用数值模拟的方法对工艺进行了优化。使用SCV-2500型立式挤压铸造机开展副车架产品的试制,结果表明,优化工艺能显著减少铸件的缩孔缩松缺陷。从铸件本体取样以观察其微观组织,结果表明,在挤压铸造工艺条件下,铸件组织均匀。经过T6热处理强化后材料的抗拉强度可达到280 MPa,屈服强度可达到225 MPa,伸长率可达到8.1%,硬度为HB95。     

浅谈汽车新材料的发展和冲压成形技术

节能减排是当下汽车行业的重大需求,而轻量化是节能减排重要途径。轻量化材料的使用,是减轻车辆重量、降低排放、提高安全性的最有效方法。汽车新材料的发展,主要针对高强钢/超高强钢以及铝/镁合金冲压成形技术工艺和冲压生产线的研发。     

挤压铸造铝合金副车架的显微组织与力学性能

使用间接挤压铸造工艺和立式SCV-20 000kN挤压铸造机,生产了A356铝合金副车架。通过金相观察、力学性能测试和扫描电镜分析了副车架的显微组织和力学性能。结果表明,在浇注温度为690~710℃,压射比压为95 MPa,模具温度为240℃,保压时间为20s时,铸件表面无铸造缺陷,内部组织致密。T6条件下,铸件的抗拉强度为291 MPa,伸长率为9.2%,硬度(HBW)为96。台架试验证实挤压铸造汽车副车架疲劳性能符合要求,提高了整车的轻量化水平。     

宝钢先进成形制造成本模型和技术路线

基于工艺过程的制造成本评估方法,建立热冲压成形、液压成形、激光焊管、辊压成形、高强钢冷冲压、激光拼焊和变厚板等多种先进成形工艺的制造成本模型系统。基于该制造成本模型系统,评估了汽车B柱和副车架U型梁等零件多种成形解决方案的制造成本,并对多种成形解决方案使用性能和轻量化效果进行综合对比与分析。进行先进成形技术路线探讨,针对用户不同需求推荐合适的技术路线,支持宝钢汽车板EVI(Early Vendor Involvement)整体解决方案的提供。     

基于正交试验的铝代钢冲压成形工艺参数优化

为实现车身轻量化,利用等强度理论将高强钢替换为铝合金。选用某车型背门锁安装加强件冲压成形工艺,分别以B240P (高强钢)和5052 (铝合金)为研究对象,结合数值模拟与工艺试验评估了二者在成形过程中的减薄行为。研究结果表明,采用相同拉延工艺,铝合金存在5处开裂。通过信噪比的正交试验,获得了铝合金拉延工艺影响因素的主次顺序依次是压边力、拉深筋宽度、摩擦系数、冲压速度,最优参数组合为:压边力200 k N、拉深筋宽度15 mm、摩擦系数0. 11、冲压速度1500 mm·s~(-1)。以优化后的成形工艺参数进行冲压试验,试验结果与仿真结果相一致。同时,铝代钢后,质量减轻0. 382 kg,为今后汽车轻量化设计提供参考。     

材料加工技术创新与汽车轻量化

轻量化是当前汽车工业的发展方向,材料加工技术的创新是汽车轻量化的关键所在,这主要表现在两个方面:一是新型高强度或(和)低密度轻质材料的开发和轻质零件的制备,用其取代传统钢铁零部件,可以大大减轻汽车自重,如高强度钢、铝、镁合金等金属材料以及高分子材料和复合材料等;其二是采用新的成形工艺实现零件及车身部件结构的简化和轻型化,节约生产材料、提高工作性能,如剪裁毛坯、液压成形、零件轧制、发泡铝成形、激光焊接等.最后还展望了汽车轻量化的发展趋势.     

内高压成形工艺及其在汽车轻量化中的应用

对内高压成形工艺的发展现状和趋势、工艺过程、技术特点、生产线组成进行了分析研究。通过某副车架内高压成形项目,分析研究了内高压成形工艺技术在汽车轻量化中的应用。     

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.     

热冲压成形技术及其新进展

超高强度钢在提高汽车车身碰撞安全性和轻量化方面具有十分显著的优势,在汽车制造领域的应用也不断增多。超高强度钢板热冲压成形作为一种蓬勃发展的新技术,存在技术封锁和垄断。介绍了热冲压成形技术的研究进展,包括热冲压成形所用原材料的成分,微量硼元素的添加及其作用,典型热冲压成形工艺路线,热成形工艺控制的三要素,典型热成形钢制件在热成形前后的组织、性能及其相变特性,尤其是变强度热成形件的制造工艺技术和创新思路。探讨了各种变强度热成形工艺技术的创新点、优势及存在的问题。指出热成形技术是未来汽车轻量化发展的方向。     

鞍钢高强汽车用钢研发进展

随着节能减排和安全性能要求不断提高,汽车轻量化成为汽车工业发展的主要趋势,而高强钢和先进制造技术的广泛应用是实现汽车轻量化的有效方法。作为国内主要的汽车用钢供应商,鞍钢研制开发了以980 MPa级双相钢、TRIP钢和TWIP钢为代表的系列先进高强钢,以700 MPa级大梁板为代表的热轧高强汽车用钢,以及1 500 MPa级的热冲压成形钢和系列内高压成形钢。同时,鞍钢开展了高强钢的回弹、焊接性能、高速拉伸性能等应用技术研究,为客户提供从材料选择到结构设计等一系列的EVI技术支持,为汽车工业的发展做出贡献。     

某车型内高压成形结构后副车架产品与工艺开发北大核心CSCD

为实现乘用车底盘副车架轻量化和低成本设计,基于某车型冲焊结构后副车架,全新开发内高压成形结构后副车架。利用产品有限元仿真技术验证了内高压成形结构后副车架的耐久性和强度满足要求。针对内高压成形纵梁,提出一种一模S型双件出件的低成本化工艺设计方式,实现一模双出,提升了制造效率,实现材料利用率从91.0%提升至93.5%。利用工艺成形有限元仿真技术验证了内高压成形纵梁一模S型双件成形件具有良好的可制造性,其最大减薄率为18.0%,满足要求,并制定了全工序工艺方案。通过产品和工艺有限元的仿真技术驱动了结构轻量化、低成本化和可制造性设计,利用成本模型详细评估了两种结构的成本差异。完成了总成样件试制和总成台架试验,验证了内高压成形结构后副车架产品和工艺开发的可行性,实现了减重15.1%、制造成本降低15.8%。     

汽车前副车架挤压铸造数值模拟研究

为了模拟铝合金前副车架挤压铸造工艺设计是否合理,使用数值模拟软件Pro CAST对A356铝合金前副车架进行了模拟分析。分析了前副车架的挤压铸造充型过程和凝固过程,并进行了缺陷预测。通过模拟分析,确定了挤压铸造工艺方案,为实际量产提供了理论依据。     

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。     

热冲压成形钢的强度与塑性及断裂应变

轻量化是支撑汽车电动化和智能化的重要赋能技术之一。抗拉强度为1500 MPa的热冲压成形用硼钢(22MnB5)是目前最经济有效的车身轻量化技术解决方案,而汽车工业对轻量化需求的日益提高正引领热冲压成形钢向着更高强度、更高塑性及更高断裂应变的方向发展。本文首先分析了车身轻量化对碰撞过程中构件变形抗力和断裂抗力的要求,解释了强度与塑性及断裂应变等材料的力学性能参量对碰撞变形抗力和断裂抗力的影响,然后介绍了作者及其他研究人员在研究开发更高强度、更高延伸率、更高断裂应变的新一代热冲压成形钢的最新进展:(1)提出了一种新的强韧化方法,在热冲压成形钢的马氏体基体组织内引入大量纳米级的VC析出物,从而在获得2000 MPa强度的同时保持了与常规1500 MPa热冲压钢22MnB5相当的延伸率和断裂应变。(2)在热冲压成形钢的微观组织中引入残余奥氏体,利用相变诱导塑性效应显著提升热冲压成形钢的延伸率;具体的工艺实施途径包括模具外淬火-配分工艺、淬火-闪配分工艺、淬火-回火配分工艺等。(3)介绍了热冲压成形钢的新一代Al-Si镀层技术以及Al-Si镀层板断裂应变改善方面的最新研究进展;通过降低Al-Si镀层与钢板基体之间的合金化扩散来减少界面C富集,从而达到显著提高Al-Si镀层热冲压成形钢断裂应变的目的。     

车架纵向梁成形受力分析与模具设计

车架纵向梁成形受力分析与模具设计湛江市广东三星汽车企业集团公司（５２４ｏ４３）冯紫凤五十铃车架是以左右各１条纵向梁和６条主横梁为基础的冲压件铆接结构。铆接工艺的车架要求纵向梁及其所有的被铆接零件在冲压成形后的形状和尺寸精度都要比焊接工艺的车架要求高、...     

高强度沉淀硬化型热轧钢板

作为汽车动力传动用零部件,如自动变速机构中的行星齿轮等,由于形状复杂、壁厚,历来是采用铸造的方法生产的。为了降低生产成本和实现此类部件的轻量化,近年来,国外已逐步开始推行钢板冲压新工艺。但是由于加工上存在的一些问题,汽车传动部件冲压成形用钢板还只能局限于600MPa级以下。为此,日本神户制钢公司加古川厂研制开发了一种新型的高强度沉淀硬化型热轧钢板,成功地实现了拉伸强度超过600MPa的汽车动力传动部件的冲压成形。由于汽车动力传动部件对材质的硬度和     

前副车架上板冲压工艺及拉延模设计

汽车前副车架上板料厚3.5 mm,型面变化复杂,有多处凹凸面,装配孔与其他零件装配精度要求高,零件成形难度较大。制定了五工序的冲压工作内容,其中拉延为最重要的成形工序。其工艺方案的关键技术是采用工艺凸包,防止转角在拉延时开裂。针对前副车架上板的材料厚度大、形状复杂、材料流入困难的问题,在内外压边圈均不设拉延筋,使成形得以顺利进行。应用Auto Form软件对前副车架上板进行成形仿真分析,通过多次调整压料面、工艺补充面、圆角、板料外形、压边力,得到了优化后的拉延工艺数模,并生产出质量合格的产品,验证了冲压工艺改进的有效性。     

汽车铝合金轮毂的成形工艺

介绍了汽车铝合金轮毂几种主要成形工艺的特点和应用概况，指出随着汽车工业对高质量铝轮毂的需求日益增加，传统的成形工艺正得到不断改进，挤压铸造和半固态模锻等一些新的金属成形工艺也将在汽车铝轮毂生产中得到应用。     

基于ANSYS副车架单根钢管内高压成形数值模拟

对某品牌汽车副车架单根钢管内高压成形过程进行ANSYS数值模拟。先是介绍副车架成形的过程,而后建模进而仿真。最后通过实验验证,与模拟结果相符。从ANSYS仿真分析,得出一些合理的工艺参数,为副车架数值仿真精确建模、工艺方案设计制订提供正确参考。