汽车轻量化条件下先进高强钢的发展及现状

介绍了轻量化条件下汽车车身用材的 4 种设计路线,结合具体车型说明了混合用材车身设计的发展趋势,讨论了钢板、铝合金、碳纤维车身用材的优缺点,客观评价了钢铁材料在汽车轻量化条件下的应用前景。总结了 2008～2018 年汽车车身 3 大部位使用先进高强钢强度等级的发展过程,以日本JFE公司为例,介绍了其研发的最新车身用材的力学性能及在一款新车型车身上的设计应用。同时,针对高强钢在冲压成形过程中容易产生冲压裂纹、冲压皱折和冲压尺寸偏差等问题,介绍了该公司相应的新技术及应用效果。     

高强钢零件成形质量控制策略

介绍了高强钢在汽车车身中的应用现状,阐述了高强钢零件在冲压成形过程中的典型缺陷与形成机理。针对高强钢零件在成形过程中的典型缺陷,从零件设计、工艺设计、模具技术、现场调试等4个方面,对其成形质量控制措施进行了详细阐述,探讨高强钢零件的成形质量控制技术,对车身高强钢零件的设计与模具开发具有一定的参考作用。     

汽车车身用钢的发展趋势

采用大数据分析的方法,对近十年在欧洲车身会议上获奖车型的车身用材进行了详细地分析,推断和预测了以"人"为主的驾驶方式下,汽车车身用钢的发展趋势:无论是传统燃油动力车还是新能源汽车,汽车用高强钢因其兼顾了成本、安全、轻量化、易维修、绿色环保等优点,仍将是最适合用在汽车车身上的材料,而铝合金、镁合金和碳纤维则是其重要的补充;从2009—2017年ECB获奖车型的用材来看,钢、铝是周期性的变化,并且呈跷跷板关系;对于钢的具体品种而言,先进高强钢和热成形用钢一直是稳步增长的趋势,其中先进高强钢增幅略大于热成形用钢;对于钢中的软钢和普通高强钢,呈现弱周期性趋势,而2016、2017年的增长来自于铝板、铝挤压件的下降;在驾驶方式未发生重大变化之前,未来汽车车身用材仍将维持周期性变化,但变化周期缩短、变化幅度降低,汽车车身用钢量可能将维持在70%左右的动态平衡点。     

汽车用钢QStE340TM低周疲劳性能

随着汽车产业对轻量化要求的标准越来越高,各汽车厂采用高强钢来实现轻量化目标,目前高强钢被广泛使用在大部分汽车零部件上.然而,汽车在行驶过程中,长期处在动态服役条件下,受到交变载荷的作用,会导致疲劳裂纹的产生甚至破坏,降低汽车的使用寿命[1-3].因此疲劳性能是汽车选材、冲压成形过程中的重要指标,直接涉及车体的使用性能和...     

浅析辊压成形工艺在汽车门槛中的应用

轻量化是汽车技术发展的重要方向,大量采用辊压技术提高车身高强钢应用范围是重要方法。对某款车型辊压门槛与冲压门槛在质量、成本、性能这3个方面进行了分析。通过对比分析发现辊压门槛相比冲压门槛质量轻、价格便宜,整车碰撞性能更优。     

第三代高强度汽车钢的性能与应用

为满足汽车轻量化的需要,高强度钢板在白车身上的应用比例呈增长趋势,第三代高强钢由于具备高强度、高韧性、优良的冷成形性能而深受汽车制造业关注。本文列举了两类三代钢Q&P钢和ART钢的冶金设计原理、基本性能、最新应用研究成果及可行性验证实例,通过与传统的第一代高强钢的性能对比展示了第三代钢的突出性能并预测了未来第三代钢在汽车上的应用趋势。     

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。     

面向轻量化的热成形钢白车身刚度分析

基于有限元分析,在满足白车身设计规范的前提下,用热成形钢PHS2000替代部分传统高强钢,进行白车身轻量化的刚度分析研究。根据白车身结构安全性能要求,建立弯曲刚度和扭转刚度的有限元模型,以传统高强钢材料白车身的刚度分析结果为基准,进行以热成形钢PHS2000为替代材料的白车身轻量化开发,保证车身性能符合相关要求。结果表明：在满足白车身刚度设计规范前提下,热成形钢替代传统高强钢能实现白车身减重5.28%,满足轻量化设计要求。     

汽车覆盖件铝板冲压工艺研究

铝板零件重量轻、强度高可以满足车身强度和轻量化要求,所以汽车覆盖件采用铝板替代钢板的应用是汽车轻量化的趋势之一;铝板的成形性、回弹、修边铝屑是目前铝板冲压过程中的工艺性难题。介绍了汽车覆盖件常用铝板的冲压工艺要求。     

汽车用450 MPa级冷轧双相高强度钢研制

冷轧双相钢是典型的先进高强钢,因而双相钢在汽车超轻车身设计中的应用比例大幅增加。为适应汽车工业实现轻量化对先进高强钢的市场需求,本钢进行了450 MPa级冷轧双相钢研制开发。文章介绍了汽车用450 MPa级双相高强度钢的化学成分以及热轧、冷轧、热处理工艺等的设计。实验表明:试验钢成品力学性能符合450 MPa级DP钢技术标准要求,显微组织为铁素体加约8%的马氏体,具有典型的双相钢组织特征。目前本钢已正式商业化生产该产品,并得到了多家汽车厂家的认可。     

中国汽车轻量化之路初探

分析了国际汽车轻量化发展现状。阐述了高强度钢、镁、铝、铁、塑蚪及复合材料等轻量化材料在我国汽车轻量化中的发展和应用，介绍了内高压成型技术、管件液压成型技术和中空型结构等先进轻量化结构和工艺，提出我国生产汽车的小型化对策，展望了未来10年我国汽车制造的轻量化发展之路。     

本钢汽车用冷轧双相高强钢DP590的研发

介绍了本钢集团公司生产双相钢DP590的工艺流程、化学成分设计、冷轧连退工艺等关键工序的确定原则,并通过对成品金相组织和综合性能的检验分析及产品的使用情况,验证了设计开发的合理性和可行性。     

汽车用先进高强钢韧性断裂模型的研究与应用进展

韧性断裂预测对汽车轻量化产品设计与成形工艺优化有着重要的意义.全面综述了强耦合型与弱(非)耦合型韧性断裂模型的发展与研究现状;重点围绕考虑加载路径与应力状态的断裂失效与成形极限曲线预测、各向异性耦合的失效模型拓展、应变速率与温度效应对材料断裂的影响等3个方面的研究现状及应用效果进行了分析介绍,其中,MMC模型、Lou-...     

汽车卡箍多工位级进模设计

针对汽车高强度厚钢板卡箍的特点,分析了卡箍的冲压工艺及模具设计制造难点,介绍了排样设计、模具结构特点及关键部位的设计.     

Improvement of resistance spot weldability for dual-phase (DP600) steels using servo gun

Dual-phase (DP) steel is a kind of advanced high-strength steels (AHSS) developed specifically for automotive application due to its excellent formability and better crash absorption than other conventional AHSS. Resistance spot welding (RSW) is the dominant sheet metal joining method in automobile industry, whereas the weldability of dual-phase steel using conventional air gun is not so excellent for the weld lobe diagram under constant electrode force is too narrow. However, this disadvantage can be easily overcome by servo gun's electrode force control function. This paper mainly relates how to improve weldability of dual-phase steel by adjusting electrode force during spot welding process. By modifying the electrode force using an orthogonal experimental design method, the result shows that the width of weld lobe diagram of dual-phase steel can be nearly doubled.     

我国煤机液压支架用高强钢的生产现状与发展趋势

以煤炭资源需求量不断增长为依据,介绍了煤炭开采主要设备部件煤机液压支架的巨大市场潜力,着重描述了高强钢在煤矿机械液压支架中的应用情况及国内生产研发进程,列举了Q550、Q690等高强钢在我国液压支架使用的利弊及焊接工艺的改进,提出了现阶段液压支架用高强钢在应对复杂介质耦合环境与碱性环境时暴露的腐蚀失效等问题,展望了高强钢在液压支架领域应用的发展趋势。     

Joining of ADC12 and SS400 by means of friction stir welding

For conserving the earth's environment through the reduction of energy consumption in the field of transport machinery, reduction in weight is necessary and hence the application of light materials to structural members has been investigated. For the most representative example of transport machinery, it is highly likely that a variety of aluminium materials will be used for automobile bodies. However, since iron and steel materials are still used for the main part of the structure that requires high strength, joining of dissimilar metals, i.e. aluminium and iron and steel materials, is the new technical task in terms of reducing weight.     

高强度钢板汽车纵梁拉毛常见原因分析及处理措施

详细分析了高强度钢板汽车纵梁产生拉毛的原因,并针对拉毛原因从优化纵梁结构、冲模结构、模具材料选择、热处理工艺选择、表面热处理等方面提出了相对应的处理措施。实践证明,优化产品结构,提高模具表面硬度、抗磨损性和抗粘附性,对模具表面进行镀铬、TD处理、PVD处理等表面强化处理,可有效解决拉毛问题。     

Steel/CFRP复层材料构件的混合热共冲工艺研究

为了满足新能源车辆对轻量化及高强度的严苛要求,提出将高强度钢板与CFRP预浸料组成Steel/CFRP复层材料,通过两种异质材料的匹配设计和优势互补,实现车体承力件轻量化新思路。针对Steel/CFRP,提出适用于轻量化Steel/CFRP车体构件高效量产的混合热共冲工艺,阐述了其工艺原理及特点;设计开发了用于Steel/CFRP复层材料盒形件混合热共冲成形工艺试验用的可加热温控模具,介绍了其结构组成及主要零件。开展了相应的工艺试验,证明了所提出Steel/CFRP复层材料构件混合热共冲工艺方案的可行性和有效性,为后续对Steel/CFRP构件混合热共冲过程中材料的成形性能、变形行为、界面结合状态及安全性、吸能性研究,提供了必需的实验样品。