2A12铝合金大曲率半径钣金件热变形-淬火复合成形回弹规律

航空航天领域存在一批种类多、批量小的大曲率半径铝合金钣金件，其常温成形时回弹大、成形精度差。为此，提出通过热变形-淬火复合成形来实现大曲率半径钣金件的回弹控制。首先，以大曲率半径带状构件为研究对象，揭示热变形-淬火复合成形回弹规律，并结合仿真进行回弹机制分析；然后，采用仿真得到的最佳工艺参数，进行复杂口框件成形。结果表明：较高温度利于抑制回弹，当温度达到490℃时，试件完全贴模；而常温成形时，试件几乎恢复平板形状。高温下切向应力显著降低，弹性变形较小，且模内淬火大幅限制了热畸变，进一步抑制了回弹。抑制2A12铝合金大曲率半径钣金件热变形-淬火复合成形回弹的最优成形温度为490℃,在该温度下成功地成形了高精度口框件，证实了热变形-淬火复合成形可用于大曲率半径铝合金钣金件的精密成形。     

22MnB5高强钢板热成形淬火时间对回弹的影响规律

以22MnB5高强钢板力学及热物理性能的实验数据为基础,运用PAMSTAMP软件对22MnB5高强钢板U形梁的热冲压成形过程、成形后的淬火冷却工艺以及回弹分析的全部过程进行了有限元模拟,并根据模拟参数进行了物理实验验证,找出了22MnB5钢板U形梁热冲压成形后的淬火时间对回弹影响的基本规律。实验分析结果表明:在特定时间内,随着淬火时间的增加,板料回弹量有所降低;当淬火时间继续延长时,板料回弹值不再发生显著变化,最佳淬火时间为20s。实验分析结果为高强钢板热冲压工艺的实际生产运用提供了良好的实验依据。     

22MnB5高强钢板热成形淬火时间对回弹的影响规律

以22MnB5高强钢板力学及热物理性能的实验数据为基础,运用PAMSTAMP软件对22MnB5高强钢板U形梁的热冲压成形过程、成形后的淬火冷却工艺以及回弹分析的全部过程进行了有限元模拟,并根据模拟参数进行了物理实验验证,找出了22MnB5钢板U形梁热冲压成形后的淬火时间对回弹影响的基本规律.实验分析结果表明:在特定时间内,随着淬火时间的增加,板料回弹量有所降低;当淬火时间继续延长时,板料回弹值不再发生显著变化,最佳淬火时间为20 s.实验分析结果为高强钢板热冲压工艺的实际生产运用提供了良好的实验依据.     

基于响应面法的700MPa高强度低合金钢带冷冲压回弹分析

高强度低合金钢在冷冲压过程中会出现回弹缺陷。使用某钢企研发的700 MPa级高强度低合金钢板进行了U形件冷冲压成形。为了提高回弹预测的准确性,采用有限元模拟和响应面相结合的方法进行了回弹分析。基于响应面法建立了响应面模型,得到了减少回弹的最佳工艺参数组合。结果表明:对于5 mm厚的700 MPa级高强度低合金钢板,摩擦系数0.20、压边力80 kN时,且压边力施加方式采取成形前期小后期大的加载方式,可以获得较小回弹值的板料。     

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Autoform的铝合金座椅横梁热成形模拟及回弹补偿北大核心CSCD

针对某6XXX铝合金汽车座椅横梁,采用Autoform成形模拟软件建立热成形工艺有限元模型,进行成形工艺和零件回弹的分析研究。首先,利用Autoform进行回弹分析,通过直接补偿法对零件进行回弹补偿,多次迭代补偿后将零件的法向回弹量控制在±0.5 mm范围内,使得零件满足热成形生产要求。然后,进行模具研发和零件试制,对试制零件进行偏差检测,零件各点的总偏差均低于0.6 mm,符合主机厂的质量要求,证明了热成形模拟的合理性和有效性。模拟及零件试制结果表明,依据热成形模拟和回弹补偿结果进行零件加工能够获得优质的产品,能够为汽车高强铝合金零件的批量化生产提供设计参考。     

板料先进成形工艺研究现状与发展趋势

首先介绍了现阶段冷冲压技术的研究现状,并介绍了冷冲压设备及冷冲压生产线的发展状况及未来的发展趋势。接着阐述了热冲压、充液拉深、旋压、激光成形、多点成形、电磁成形等先进板料成形工艺的原理、技术特点和研究状况,综合分析了各个技术的优缺点。结合板料成形的技术现状提出了未来板料成形工艺的发展趋势。     

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.     

中厚板多点成形中回弹的数值模拟

回弹是影响成形件质量的主要因素之一，是板材冷冲压成形中必须解决的问题。以圆柱面和球面件为例，采用显-隐式算法模拟多点成形中厚板时的回弹现象。显式算法模拟加载成形过程，隐式算法模拟卸载回弹过程。模拟中采用Mises屈服准则的双线性各向同性硬化材料模型。对不同板厚和不同变形量的成形件进行回弹数值模拟，分析回弹的趋势和回弹的影响因素。得出：成形件的板厚越大、变形量越大，卸载后的回弹越小。     

铝合金板温成形和热成形技术应用研究

为解决强度高的铝合金板材冷成形时塑性差、容易开裂及回弹量大等问题,铝合金温成形和热成形技术受到关注.对铝合金板温成形和热成形的特点进行了论述,对于5xxx系铝合金,温、热成形可有效提高合金成形性能,实现对形状复杂零件的成形,但强度不会增加;而对于6xxx系或7 x x x系铝合金,采用固溶处理-成形-冷模淬火(HFQ)...     

基于电磁感应加热高强钢管热弯曲成形的研究

基于电磁感应加热的BR1500HS高强钢管热弯曲成形过程是管材在感应加热区的成形与淬火一起进行的。基于塑性成形理论对管材弯曲过程进行了应力分析,通过有限元软件进行了多场顺序耦合计算,获得了感应区加热温度对管材截面畸变和回弹程度的影响规律,并通过试验进行了验证。结果表明,在800~950℃,管材的截面畸变程度和回弹角度均随着感应区加热温度的增大而减小。     

基于虚拟试模的汽车翼子板成形回弹控制研究

针对汽车翼子板零件成形回弹大的问题,以板材成形数值模拟技术为基础,进行了虚拟试模分析,探讨了模具结构参数对汽车翼子板成形性能的影响。结果显示,不同位置的模具圆角半径变化对回弹的影响程度不同,且影响程度有限;利用模具型面补偿法修正模具结构能有效控制汽车翼子板成形的回弹问题。最后,进行了实际试模验证,生产的汽车翼子板制件尺寸精度符合设计要求。     

汽车B柱热成形试验与热力耦合仿真

热成形技术作为改善高强度钢板成形性及提高机械性能的先进制造技术,可在保证汽车被动安全性的前提下实现车身轻量化,具有重要的工业应用价值。本文基于典型汽车B柱热成形产品建立热力耦合有限元模型,对B柱热成形及淬火过程进行了数值模拟分析并与试验结果进行对比,从成形零件厚度分布、温度场及微观组织性能方面对其进行研究。结果表明:B柱产品中部拐角处厚度增加较大,尾部两侧成形壁厚减薄趋势较大,但都满足成形性要求;B柱降温速率大于27℃/s,可保证马氏体转变;成形后B柱的硬度可达450HV以上,抗拉强度可达1600MPa,微观组织为均匀的马氏体。成形后B柱各项性能均满足热成形技术规范要求。     

前保险杠加强板回弹分析及工艺控制

加强板是前保险杠总成上的重要结构件,对汽车碰撞时的冲击载荷起缓冲和分散作用,对汽车安全性起着重要的作用.加强板采用的是高强度钢板,在成形后会产生回弹现象,回弹的产生将影响零件的几何精度和后续的焊装质量.采用有限元分析软件DANAFORM,对汽车前保险杠加强板成形过程进行数值模拟.然后根据模拟结果采用模具型面调整法控制回弹,通过实际生产得到了合格的零件,验证了工艺方案的合理性和数值模拟的准确性.     

超高强塑性汽车构件的先进热成形处理AHFT深加工技术

为满足新一代汽车对轻量化、节能和抗冲撞安全的需求,开发了一种新型先进热成形处理（AHFT）技术,以制造强塑积达15~30 GPa·%的超高强塑性汽车构件。基于先进高强度钢AHSS塑性化热处理技术和残余奥氏体相变诱导塑性TRIP效应,在传统热冲压成形后随即控制淬火冷却速率和温度,并进行贝氏体等温淬火处理（AT）或淬火-碳分配-回火处理（Q-P-T）,使热成形淬火构件获得超高强度（抗拉强度不小于1.0 GPa）铁素体-残余奥氏体型的F-TRIP钢、贝氏体-残余奥氏体型的B-TRIP钢、马氏体-残余奥氏体型的M-TRIP（或Q-P）钢,可以显著提高热成形超高强度构件的伸长率和强塑性。这种先进热成形处理AHFT技术,可以采用22MnB5、TRIP钢、Q-P钢和Q-P-T钢为基础的化学成分,通过传统热连轧宽带钢机组或者短流程CSP薄板坯连铸连轧机组,生产热轧超薄（1.2~2.0 mm厚）酸洗板作为原料。先进热成形处理AHFT技术与短流程CSP相结合,生产超高强塑性汽车构件,是高效、节能、环保的短流程深加工技术,可以显著缩短汽车构件的整体制造流程,降低生产成本,大幅度减少汽车构件制造过程中和汽车使用过程中的CO2排放,并拓宽热成形构件产品的种类及其强度和塑性级别范围。     

BR1500HS硼钢板热压淬火工艺及其性能研究

超高强钢板热成形工艺能够实现"白车身"轻量化的同时提高其防撞安全性,能很好地解决目前汽车制造业"节能"和"安全"两大问题。本文以1.8 mm厚的BR1500HS热成形钢板为研究对象,研究了淬火工艺对其淬火组织、奥氏体晶粒尺寸和力学性能的影响。其最佳奥氏体化工艺为920℃保温5 min,淬火后的显微组织为均匀的板条马氏体,其抗拉强度高达1789 MPa,延伸率达到7.5%,强塑积为1.34×104MPa·%。根据优化的淬火工艺进行的热压淬火试验研究表明,淬火后板材的组织主要为板条马氏体,压淬件的抗拉强度高于1500 MPa,完全满足BR1500HS钢热成形件的使用要求,具有重要的工程意义。     

浅析U形件回弹

回弹是冷冲压成形过程中不可避免的物理现象,一直是影响、制约模具和制件质量的重要因素。回弹给模具设计和制造带来了很大的困难,常常需要采用反复试模、修模及成形后人工矫正的方法才能制造出符合要求的制件。通过分析金属板材弯曲回弹的现象、影响因素,总结了控制弯曲回弹的具体措施和方法,解决了实际生产中的问题。     

汽车前防撞梁热冲压结构改进与数值模拟

为了得到适用于热冲压成形的前防撞梁结构,基于某款SUV汽车防撞梁的冷冲压模型,提出一种结构改进方案。采用Dynaform软件对汽车前防撞梁热冲压进行数值模拟,建立热-力-相耦合的有限元模型和材料模型,分析了前防撞梁的减薄率、力学性能、温度场和微观组织分布。结果表明:改进后,板料的最大减薄率从29. 47%降低至14. 78%,避免了过渡圆角的开裂缺陷,成形质量显著提高。成形结束后,板料横截面的温度场呈对称分布,其中,凹模圆角处和底部中心位置的温度较高,两脊的温度较低。成形过程中,前防撞梁存在温度差,截面不同位置的冷却速率不同,所有位置的冷却速率均大于30℃·s-1,满足马氏体相变的条件。保压淬火结束后,板料除边缘部分外,其余部分的马氏体含量均达到100%,符合热冲压构件的强度要求。     

高强度钢板热冲压成形工艺的改进

热成形技术因结合热锻和冲压的技术优势,已经在汽车零部件制造工艺中获得了广泛的关注和应用。在热成形生产中,产品在高温下成形伴随非等温淬火过程容易出现起皱、破裂等成形质量缺陷。本文围绕高强度热成形钢板22MnB5材料相变过程、机械性能进行了相关研究,基于深冲盒试验进行热成形工艺改进优化,在热成形生产工艺过程中增加相应的转运冷却环节,使完全奥氏体化后的板料在冲压淬火前降低至优化冲压温度。实验表明:改进后的热成形工艺对冲压产品的成形性有明显改善,可有效降低和消除起皱、破裂等缺陷,材料微观马氏体转化更加细致充分,可获得抗拉强度达到1500MPa以上,硬度达到450HV以上的热成形产品,满足连续热冲压成形自动化生产过程工艺改进要求。     

基于Dynaform的汽车覆盖件冲压成形及回弹仿真的研究

介绍了汽车覆盖件冲压成形及回弹的仿真研究背景,详细论述了板料冲压成形与回弹数值模拟的理论和流程.在Dynaform中对汽车底座横梁外板进行了冲压成形和回弹过程的仿真,仿真结果与实验结果的比较,证明了仿真分析的实用性,从而总结出控制回弹的措施.