超高强度钢板DP980门槛内板成形问题及整改

针对DP980门槛内板模成形过程中存在的问题,从零件结构、材料性能、成形工艺、模具结构、现场调试等方面,突破超高强度钢板DP980回弹控制的技术瓶颈,探寻DP980门槛内板成形问题的解决方案,为超高强度钢板DP980在汽车冲压领域的广泛应用提供经验。     

基于不同U形弯曲冲压工艺的高强度钢板回弹实验研究

基于自行设计制造的回弹实验模具,针对帽形件进行了大量的实验研究与分析,比较了HC420LA、HC420/780DP和QP980这3种不同性能的高强度钢板在不同U形弯曲成形的冲压工艺及不同成形状态下的回弹规律,为实际生产和设计提供理论指导。结果表明:任一冲压工艺下,HC420LA钢的回弹都远小于HC420/780DP钢与QP980钢;帽形件侧壁回弹在自由弯曲成形工艺下最小,法兰边回弹在中间预压料弯曲成形工艺下最小,而带压边力弯曲工艺下的回弹始终最大;随料厚的增加,3种高强度钢板的回弹不断减小,但料厚为1.4 mm的QP980钢进行中间预压料弯曲成形时,回弹呈反向增大的趋势;3种高强钢板的回弹随凸凹模间隙的增大而增大,180～280 kN压边力区间对HC420/780DP钢和QP980钢影响较小,而板料法兰边回弹随弯曲角度的增大而增大。     

QP980高强钢前纵梁后段零件冲压成形性分析

通过显微组织分析、拉伸试验、FLC试验等方法分析了QP980材料的力学性能和成形性能,结果表明QP980材料具有较好的成形性,可适用于深拉深零件,并以某车型前纵梁后段零件为研究对象,基于QP980材料的成形特性,提出了优化零件拔模角度、增大局部倒角半径、增加吸皱筋槽等改进措施,显著提升了零件的成形性,基于分析结果成功开发出QP980前纵梁后段零件。     

1000MPa级双相钢弯曲性能试验

弯曲性能是衡量汽车用超高强钢板冲压成形的重要指标。通过14种典型DP980CR和DP980GI超高强钢板的弯曲极限试验,深入分析1000MPa级超高强钢板的弯曲极限Rmin/t,并研究了各向异性和剪切质量对弯曲极限的影响规律。研究结果表明,宝钢1000MPa级超高强DP钢的弯曲极限与进口材相近,DP980CR的Rmin/t约为2,DP980GI的Rmin/t约为2.2。超高强DP钢的弯曲极限与延伸率间无相关性,这与经典塑性理论有所不同。各向异性对超高强钢板相对弯曲半径影响显著,0°方向的相对弯曲半径明显高于90°方向试样,进口材料和宝钢材料均如此。边部质量对超高强钢板弯曲极限影响显著,冲裁后弯曲极限比铣削状态降低,而毛刺带位于弯曲外侧,进一步降低弯曲极限,Rmin/t达到3.6。     

QP980在汽车座椅靠背边板上的应用与仿真分析

汽车座椅靠背边板零件的热门材料为DP钢,现采用宝钢第三代超高强钢QP980进行冲压,运用Auto Form有限元分析软件模拟QP980冲压成形过程,并对比分析DP980的成形状态,通过试验试制了QP980座椅靠背边板零件,并与仿真结果进行对比。结果表明,在相同工艺条件下,QP980具有更好的成形性,零件安全裕度较大,而DP980有开裂风险;同时CAE仿真能够准确预测零件成形过程中存在的缺陷,并优化工艺参数,指导模具设计工作。     

某车型翼子板前保险杠处拉深成形起皱开裂解决方案

针对传统拉深成形工艺中翼子板前保险杠处整形时易产生起皱和开裂现象,采取减小制件拉深减薄率的方法以增大板料的强度,最后通过CAE模拟软件验证板料的拉深成形性。经实际生产验证,新的拉深成形工艺生产的制件成形质量合格,制件起皱和开裂现象明显减少,缩短翼子板前保险杠位置调试时间,提高生产效率。     

压边力对超半球深腔薄板拉深成形的模拟分析

采用DYNAFORM数值模拟软件对铝合金超半球深腔制件在拉深成形过程中压边圈的作用、坯料尺寸、压边圈与凹模间隙、压边力大小进行分析,模拟得到坯料在不同参数下的成形质量,确定了最佳参数。模拟结果表明：得出各项参数对铝合金超半球深腔薄壁板料拉深成形质量合理性结论的影响,为铝合金超半球深腔薄壁板料制件的成形提供理论依据。     

汽车门锁加强板成形工艺优化设计

通过对汽车门锁加强板制件的拉深工艺分析,针对制件拉深过程中存在异形孔和异形边变形问题,通过氮气弹簧的使用、拉深毛坯定位形式的改进以及局部拉深筋的设置,保证制件拉深成形质量,借助有限元数值模拟手段,优化了制件成形工艺,缩短模具设计周期。     

第二代先进高强钢TWIP钢在车身典型零件上的应用

开发兼具高强度和优良伸长率的高强度钢板,对车身轻量化和提高汽车安全性具有重要意义。深入解析了HC450/950TW钢微观组织、力学性能、成形特性,并通过有限元仿真分析和冲压试验研究了HC450/950TW减震器支座成形性。结果表明:TWIP钢的成形性能大幅优于同级别的QP钢和DP钢,HC450/950TW伸长率大于50%,n值超过0.48。减震器支座应用HC450/950TW成形后,拉延成形深度达到150 mm,零件无开裂、起皱缺陷,成形性良好,并可实现减重2.4 kg,轻量化效果显著。TWIP钢适用于对拉延和胀性要求很高的车身结构零件。     

淬火分离钢板成形的有限元仿真研究

先进高强度钢是保证汽车轻量化而又提高安全性能的基础结构材料。淬火分离钢是近几年为满足汽车工业对高强度、高塑性钢板的需求而开发研制的含有残余奥氏体的低碳低合金先进高强度钢。通过数值模拟的方法对某车型前门QP980钢铰链柱和DP590钢铰链柱的成形性进行了分析。结果表明:QP980钢拥有和DP590钢相当的延展性能,但其回弹远大于DP590钢;此外,QP980钢的数值模拟预测结果对屈服准则选取的敏感性明显大于DP590钢的数值模拟预测结果对屈服准则选取的敏感性。     

DP980冷轧高强钢连续退火工艺及强韧性行为研究

采用连续退火模拟试验机研究了连续退火工艺中缓冷及过时效温度对DP980冷轧高强钢组织性能的影响规律,并利用扫描电镜、透射电镜及拉伸试验机进行了显微组织及力学性能检测。研究结果表明：缓冷温度降低有利于新生铁素体及富碳岛状马氏体的生成,且实验钢屈服强度基本不变,抗拉强度先下降后升高,伸长率逐渐上升。缓冷温度为650 ℃时,强塑积（PSE）达到最大值15.55 GPa·%。随着过时效温度的升高,实验钢抗拉强度及屈服强度略有下降,断后伸长率显著升高。工业试制HC550/980DP成品的屈服强度不小于570 MPa,抗拉强度不小于1 080 MPa,伸长率不小于7%,达到应用标准。     

Investigations Into the Influence of Weld Zone on Formability of Fiber Laser-Welded Advanced High Strength Steel

In this study, two different dual phase steel grades DP980 and DP600, and IFHS steel sheets were laser welded by a 2-kW fiber laser. The weld quality of these three different LWBs was assessed with the help of microstructure, micro-hardness and transverse tensile tests. Tensile testing of longitudinal and miniature samples was performed to evaluate the mechanical properties of the weld zone. Formability of parent materials and LWBs were assessed in bi-axial stretch forming condition by Erichsen cupping test. To validate the weld zone properties, 3-D finite element models of Erichsen cupping test of LWBs was developed, and the failures in the deformed cups were predicted using two theoretical forming limit diagrams. It was observed that hardness of the fusion zone and HAZ in laser welded DP600 and IFHS steels was more compared to the respective parent metal. However, 29% reduction in hardness was observed at the outer HAZ of DP980 steel weldments due to tempering of martensite. Reduction of formability was observed for all the LWBs with two distinct failure patterns, and the maximum reduction in formability was observed in the case of DP980 LWBs. The presence of the soft zone is detrimental in forming of welded DP steels.     

QP980和DP980高强钢板的抗延迟断裂性能

高强钢零件的延迟断裂现象是汽车使用安全性的严重威胁。针对QP980和DP980两种高强度汽车用钢板,基于单向拉伸实验和电化学充氢,分析了预变形对高强钢充氢后的伸长率及强度的损失规律,对比了DP980和QP980的抗延迟断裂性能。研究发现,预应变从0至7%变化时,QP980和DP980均发生严重的塑性损失,但在同一预应变下,QP980的各项塑性损失几乎均大于DP980,得出QP980的抗延迟断裂性能较DP980差。通过断口形貌分析,发现QP980相比DP980更易受到氢的侵入从而脆化,从而验证了实验结果的准确性和科学性。     

汽车用先进高强钢的成形性能

通过试验,对汽车用先进高强钢DP590、DP780、TRIP590的力学性能、微观金相组织、成形极限图进行研究,并与超深冲钢DC01成形极限进行对比。运用成形极限预测近似公式,对DP590、DP780、TRIP590、DC01的成形极限曲线进行预测,并与实测曲线进行对比。结果表明,DP钢和TRIP钢都具有较高的强度和良好的塑性,并具有较低的屈强比,能有效避免成形时局部颈缩和断裂。同时,DP钢和TRIP钢均具有良好的成形性能,DP590、TRIP590的成形能力甚至优于超深冲钢DC01。成形极限预测经验近似公式能很好的适用于DP590、DP780、TRIP590的成形极限预测,误差在2%以内,但对于DC01的成形极限预测误差则稍微偏大,约为4%。     

DP980表面氧化物对胶接性能的影响

目的 明确高强钢DP980表面氧化物的组成及含量对胶接性能的影响规律,从而改善双相高强钢的胶接性能。方法 通过采用1%(质量分数)的醋酸溶液对双相高强钢DP980表面进行不同时间的酸蚀处理,结合扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)对高强钢表面氧化物的微观形貌进行观察,通过电子探针(EPMA)表征酸洗前后高强钢表面元素分布变化,采用辉光放电发射光谱仪(GDS)对不同酸洗时间处理的高强钢表面元素的含量随深度变化进行分析,同时通过对Si、Mn元素的高分辨X射线光电子能谱(XPS)分峰拟合,表征高强钢表面不同氧化物成分。通过接触角测试分析酸洗处理对高强钢表面润湿性的影响。最后对不同酸洗时间处理的高强钢进行了胶接试验,探究高强钢表面氧化物含量、形貌及种类对胶接性能的影响规律。结果 DP980表面存在Si、Mn、O元素的富集,其中氧化物以SiO_x、Mn₂SiO₄、MnSiO₃、MnO等形式存在。随着酸洗时间的延长,DP980表面氧化物尤其是Si Ox含量显著降低,颗粒尺寸明显减小,同时表面纳米尺度...     

DP980高强钢连续退火后的组织与性能

研究了不同工艺参数对980 MPa级连续退火双相钢组织及力学性能的影响,利用光学显微镜、透射电镜(TEM)以及拉伸试验对双相钢的微观组织和力学性能进行测试及分析。结果表明:DP980钢的退火组织主要由铁素体、马氏体岛和少量的贝氏体组成,马氏体岛附近的位错密度较高。随着均热温度的升高,DP980钢的抗拉强度呈现先降低后升高的趋势,屈服强度与抗拉强度的趋势一致,伸长率先升高后降低。随着过时效温度的升高,DP980钢的抗拉强度和屈服强度降低,降低幅度较小,伸长率上升,但变化不明显,说明通过调整过时效温度来调控其力学性能的作用较小。     

980 MPa级冷轧双相钢的热处理工艺优化

利用Gleeble-3500热模拟试验机、光学显微镜和拉伸试验机分析研究了连续退火工艺中均热温度、缓冷温度和过时效温度对DP980钢力学性能及组织的影响。结果表明:随着均热温度的升高DP980钢组织中马氏体含量逐渐增加,规定塑性延伸强度和抗拉强度也随之提高,经分析选取780 ℃为最优均热温度。研究缓冷温度对DP980双相钢力学性能的影响,结合连退产线设备控制能力,选取670 ℃为最优缓冷温度。此外,过时效温度对DP980钢规定塑性延伸强度具有较大调整幅度,能够显著降低其屈强比,随着过时效温度的升高,DP980钢组织中马氏体含量基本不变并伴有少量的碳化物析出,能够降低马氏体的强度即改善双相钢塑性。最终确定均热温度780 ℃、缓冷温度670 ℃和过时效温度320 ℃的最优工艺参数。     

Warm and Hot Stamping of Ultra High Tensile Strength Steel Sheets Using Resistance Heating

A warm and hot stamping process of ultra high tensile strength steel sheets using resistance heating was developed to improve springback and formability. In this process, the decrease in temperature of the sheet before the forming is prevented by directly heating the sheets set into the dies by means of the electrical resistance, the so-called Joule heat. Since the heating time up to 800°C is only 2 seconds, the resistance heating is rapid enough to synchronise with a press. The effects of the heating temperature on the springback and formability of ultra high tensile strength steel sheets were examined. The springback in hat-shaped bending of the high tensile strength steel sheets was eliminated by heating the sheet. In addition, the ultra sheet having a tensile strength of 980MPa was successfully drawn by the heating. The heating temperature is optimum around 600°C due to the small springback and oxidation and the increase in hardness.