QP980钢后纵梁冲压工艺优化

针对某车型QP980钢后纵梁零件翻边成形时存在的边部开裂问题,基于Auto Form软件对原工艺方案进行了全工序仿真,并分析开裂原因。提出了解决开裂问题的5项工艺优化方案,并利用Auto Form软件对优化方案进行仿真评估。此外,对增加切角模、改变毛刺朝向、缓解开裂的原理进行了分析。结果表明:零件因边部减薄严重而导致开裂,常规预成形方案对缓解超高强钢边部开裂问题效果有限。解决此类问题的有效方案包含2类:优化产品边界、减少边部区域材料减薄率;改变该区域应变状态,将边部应变状态改为面内应变状态,提高材料抗减薄能力。此外,改变毛刺朝向能在一定程度上缓解零件边部开裂问题。通过对该问题的研究,总结出影响该零件翻边成形时边部开裂问题的主要因素及解决方案,便于指导后续的零件设计及稳定量产。     

基于CAE的QP980超高强钢零件冲压开裂及回弹控制

在QP980超高强钢应用过程中,针对某车型前地板加强纵梁零件的开裂及回弹控制不稳定问题,借助有限元软件AUTOFORM及其Sigma分析功能对零件进行全流程仿真评估,对问题原因进行全面分析,找出关键影响因素,提出优化工艺方案,并通过零件实冲结果进行验证。结果表明,优化后的工艺方案零件最大减薄率下降7.3%,回弹量控制在合理范围内,通过实冲验证,冲压开裂得到消除,尺寸精度达到1 mm控制要求。提出的优化工艺方案提高了零件成形性,回弹得到改善,现场实冲结果验证了CAE分析结果的正确性,该方法可用于指导其他超高强钢零件的生产。     

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。     

超高强马氏体钢开裂失效分析

由于超高强马氏体钢零件安全服役期发生开裂，因而对失效及非失效的零件、基材进行分析。结果表明，通过恒应变试验中的U型弯梁试验得知失效及非失效的零件的基材都具有良好的抗氢致延迟开裂能力。基材由于生产工艺的差异造成组织结构不同，开裂基材组织为片状马氏体，未开裂基材组织为板条状马氏体。在加工成相同零件时，由于马氏体的组织结构差异，造成加工成形过程中内部协同变形均匀程度不同，开裂件内残留较大应力，且开裂件组织内部形成大量位错塞积后造成应力集中，局部应力率先达到极限，最终引发开裂。     

零件产生裂纹的原因分析

某产品的60钢零件热处理后其底面发现有裂纹。通过试验,找出了零件开裂的主要原因。对热处理工艺改进后,减少了诱发零件开裂的因素,降低了淬火操作的难度,保证了该零件的热处理质量。     

H13钢模具零件开裂原因分析

H13钢模具零件在使用过程中开裂为多块。为弄清开裂原因,通过宏观观察、扫描电镜及能谱分析、金相组织分析等方法对开裂零件进行了深入分析,结果表明:零件表面渗层呈网络状,导致脆性增加,在应力作用下,产生较多表面裂纹并逐渐扩展,最终导致零件开裂失效。为了减轻或消除零件表面网状渗层,可通过严格控制碳氮共渗工艺等途径加以解决。     

大气环境下1180MPa级超高强钢延迟开裂寿命研究

通过对试验钢进行拉深成形模拟超高强钢实际应用时的应力、应变状态,研究了盐雾和大气环境下DP1180钢、MS1180钢和QP1180钢这3种1180 MPa级超高强汽车薄板钢拉深冲杯试样的延迟开裂寿命.试验结果表明:在盐雾条件下,DP1180钢的抗延迟开裂性能最好,QP1180钢的抗延迟开裂性能最差;但大气环境下,DP1...     

氮-甲醇保护气氛对45CrNiMoVA高强钢氢致断裂的影响

采用化学成分分析、断口形貌分析、显微组织分析、力学性能测试等方法对断裂后的45CrNiMoVA钢制高强扭杆进行了分析,并开展了氮-甲醇保护气氛下零件表面氢含量的测定,探讨了氢致缺陷对高强钢零件扭转疲劳的影响机理,提出了防止渗氢的预防措施,并进行了试验验证。结果表明,在氮-甲醇保护气氛下进行高强钢加热可导致氢的侵入,产生氢脆现象,影响高强钢零件扭转疲劳寿命。将氮-甲醇可控气氛更改为氮气保护,配合花键部位人工涂刷防脱碳涂料可有效防止表面氧化脱碳。采用改进工艺,高强钢扭杆未发生断裂现象。     

QP980钢门槛隔板零件翻边成形边部开裂研究

翻边成形边部开裂包含减薄开裂和起皱开裂两种类型。针对某车型QP980钢门槛隔板零件存在的翻边成形边部开裂问题,对开裂零件样板进行基本力学性能检测、零件开裂部位断面研究;基于Auto Form软件对原工艺方案进行了全流程仿真分析,提出坯料优化方案,并从成形、主次应变状态、减薄等方面对新方案进行了评估;此外,对开裂零件的模具状态和修边质量进行现场优化,并对优化后的坯料方案进行现场零件试冲。结果表明:坯料优化后,起皱开裂区域增厚由18.6%降低至10.4%,起皱现象明显改善;优化模具表面状态能有效改善成形后零件表面拉毛情况,减薄开裂区域的开裂现象消除;采用激光切割获得优化后坯料,成形后零件无肉眼可见的起皱及开裂,此外零件边部质量改善明显。通过研究,总结出影响QP980钢门槛隔板零件翻边成形边部开裂问题的主要因素,便于指导后续零件设计及量产稳定。     

SKD61钢注塑模具型腔开裂失效分析

针对采用SKD61钢制造的某型号汽车塑件注塑模具的关键零件—型腔在生产过程中出现的开裂失效现象,通过宏观和微观形貌分析、化学组分分析、显微组织分析、硬度测试等方法,分析型腔开裂的原因。结果表明,SKD61钢的热处理不当、零件在工作中表面与心部产生过高的温度梯度等是导致零件发生开裂失效的主要原因。     

主应变分析在成形零件边部开裂中的应用

介绍了冲压CAE中主应变分析在解决高强度钢板成形零件边部开裂问题的应用,探讨了采用主应变分析数值评判高强度钢板成形边部开裂的可行性,常规冲压CAE评判指标(变薄率等)不能作出准确评判。为解决该问题,结合材料延伸率,利用主应变分析数值评判高强度钢板成形零件边部开裂的风险,并在实际模具开发中进行了验证。     

DP980高强钢U形弯曲实验与数值模拟

为了评估DP980高强钢材料的成形与回弹特性,通过加载-卸载实验与单向拉伸-压缩循环加载实验,获得了考虑包申格效应的吉田-上森硬化模型参数,并对DP980高强钢的U形弯曲实验进行了研究。实验结果表明,DP980高强钢U形件在凹模圆角处易开裂,在成形过程中需减小压边力并增大凹模圆角。由于材料的回弹量与施加的压边力有关,可通过增大压边力来减小U形件的回弹,但压边力过大又可能导致开裂,因此,需合理选择压边力。同时,对U形件成形后的回弹进行仿真分析,仿真中分别采用等向硬化模型与吉田-上森硬化模型,通过将实验数据与模拟的回弹结果进行对比分析发现,采用吉田-上森硬化模型的仿真结果与实验结果吻合良好,证明了吉田-上森硬化模型模拟回弹的准确度较高,可以应用于回弹仿真中。     

新型耐磨钢NM400斜Y形坡口焊接抗裂性分析

采用斜Y形坡口焊接抗裂性试验对NM400钢的焊接抗裂性进行了研究,通过测定其表面裂纹率、断面裂纹率及根部裂纹率,评定NM400的抗裂性能,并分析焊前预热对材料抗裂性的影响.同时,应用热弹塑性有限元法对斜Y形坡口试样进行了焊接过程的有限元数值模拟计算,得出横向焊接残余应力的分布情况及峰值位置.结果表明,常温下NM400的根部裂纹率较高,预热150℃时各裂纹率均降至0.因此,焊前预热能够提高NM400的焊接抗裂性.另斜Y形坡口根部产生较大的应力集中,局部横向残余应力超过材料的强度,是致使其产生裂纹的力学因素.     

低合金高强钢激光-电弧复合热源焊接冷裂纹敏感性分析

通过扩散氢含量测定,并利用经验公式计算JFE980S低合金高强钢冷裂纹敏感性和焊前预热温度,同时采用斜Y形坡口试验、金相试验以及残余应力测定等方法,研究低合金高强钢抗冷裂性能,对比分析了激光-电弧复合焊和MAG焊工艺对接头抗冷裂性能的影响.结果表明,激光复合焊抗冷裂性优于MAG焊方法.因复合焊加入了激光,使得焊缝熔深增加,拘束减小,并且激光在前,对焊接试板有一定的预热作用,使冷裂纹形成倾向进一步降低,特别是在无法预热的情况下,激光复合焊更能够体现出优势.     

42CrMo高强螺栓热处理开裂原因分析

采用金相显微镜检测了 42CrMo螺栓断口的显微组织,比较了不同断裂区形貌的差别,并分析了钢中带状组织与裂纹产生间的关系。结果表明： 42CrMo螺栓心部存在的孔洞和裂纹等缺陷影响螺栓的强度,但螺栓淬火开裂的原因是淬火应力集中;螺栓横断面近中心区、放射区和瞬断区的韧性存在差别,瞬断区为韧性断裂,而近中心区为解离和沿晶脆性断裂;螺栓近中心区存在带状组织,碳化物含量高的带状组织降低钢材韧性,易萌生拉拔裂纹,成为淬火开裂源。     

高强度桥梁钢焊接接头疲劳性能的研究

利用高频疲劳试验机对高强度桥梁钢焊接接头测定了应力比R>0条件下的应力.循环次数(S-N)曲线,并对疲劳断口进行观察.系统分析疲劳裂纹的形成、扩展以及瞬断过程.结果表明,高强度桥梁钢焊接接头在R>O条件下的疲劳极限为470 MPa,稍低于焊接接头的屈服强度,应力幅σ与循环次数,N的关系为lgN=36.9-13.743 81gσ;在较高应力幅下的疲劳裂纹起源于试样表面的某种缺陷,在较低加载应力幅下的疲劳裂纹起源于大尺寸的夹杂物;疲劳扩展区断口微观形貌为疲劳辉纹和微坑,在微坑中可以观察到第二相粒子,局部区域可以观察到二次裂纹;瞬断区断口形貌具有典型的韧窝特征.     

钢水成分对钢的高温力学性能和CSP薄板坯表面纵裂的影响

从钢水成分影响钢的高温力学性能的角度,研究钢水成分对钢的高温力学性能和CSP薄板坯表面纵裂的影响.研究表明,钢在高温下的临界应力和临界应变是决定裂纹形成的内因,钢的高温塑性对CSP铸坯裂纹的形成起主要作用,添加提高钢的高温强度和塑性的化学元素对减轻表面纵裂的发生有利.     

前纵梁回弹分析

分析了制件存在的问题和导致纵梁回弹和扭曲的原因,总结出前期进行纵梁设计时的注意事项,成为后期软件分析和试模的基础。     

基于凸模凹模圆角半径的改变解决支撑件回弹

以HSLA420高强钢U形结构支撑件为研究对象,在使凸、凹模的间隙、摩擦因数、压边力等因素对其回弹影响最小的基础上,用Dynaform软件对成形及回弹过程进行模拟,研究凸、凹模圆角半径变化时支撑件回弹值的变化。采用单一变量法,分别以不同大小的凸、凹模圆角半径为自变量,相应支撑件两臂之间的回弹值为因变量,作出凸、凹模圆角半径-回弹值的曲线,分析凸、凹模半径变化时回弹值的变化规律,并选择合适的凸、凹模圆角半径使支撑件的回弹值接近零,能够不用整形或仅需一次整形将支撑件的圆角部分调整到符合工艺要求的尺寸,避免多次整形造成圆角处材料过度变薄,造成冲压件出现裂纹等缺陷。     

HG70低合金高强钢的焊接冷裂敏感性及其焊接预热温度的拟定

综合运用碳当量法、焊接冷裂敏感指数法、插销试验和斜Y坡口试验,研究了HG70低合金高强钢的焊接冷裂敏感性.结果表明,10mm厚的HG70钢板具有一定的淬硬倾向,焊前应进行低温预热,以提高其临界断裂应力,降低其冷裂敏感性;预热温度应控制在80～120℃.