热成形技术在汽车冲压领域的应用

由于人们环保意识的加强和对汽车安全性要求的日益提高,世界各国对汽车安全和环保法规的控制越来越严格。通过对先进高强度钢和超高强度钢的研究和使用,提高了汽车的碰撞性能,同时也为实现轻量化做出很大贡献。为了解决高强度钢板冷成形的难题,人们研发出一种针对高强度、超高强度钢板的热冲压成形技术。与冷冲压成形相比,热冲压成形具有成形后板料回弹量很小、零件的贴模性好、尺寸精度高等优点。     

铝合金前盖内板成形优化与尺寸控制

受政策与市场双重影响,新能源汽车已成为未来汽车行业的发展趋势,使用铝合金代替钢板进行车身制造,可显著减轻整车重量,提升汽车续航里程。铝合金冲压成形性能较差,尺寸回弹难以控制,在模具设计阶段,需要借助冲压数值模拟手段对工艺方案进行仿真优化。文章以某车型前盖内板为例,介绍了铝合金前盖内板冲压数值模拟、成形性优化与回弹补偿设计等相关内容,并结合实际零件测量结果,对冲压模拟准确性及补偿方案有效性进行了验证。分析结果表明,采用Banabic-BBC2005材料屈服准则以及Swift/Hockett-Sherby加工硬化准则对成形过程进行数值模拟,其成形性与回弹模拟结果具有较高的准确性与可信度;铝合金板料对工艺参数及产品造型设计要求较高,需要根据冲压模拟结果进行相应优化;通过型面补偿方法可有效改善零件回弹,缩短模具更改调试周期。     

汽车厚板料零件冲压成形分析及回弹计算

汽车上板厚大于5 mm的厚板料零件的冲压成形CAE技术在材料、工艺、计算和评估等方面都与薄板料零件有所不同,基于MSC.Marc软件并结合实际工作经验,对计算模型建立时需注意的问题如单元选择、单元划分、屈服准则、硬化曲线、工况设定和回弹计算等进行了详细说明,并对厚板料零件上的伸长类翻边结构的成形极限问题进行了探讨。     

汽车侧围外板回弹补偿及尺寸精度控制

为提高汽车侧围外板成形质量及其尺寸精度,以某车型侧围外板为研究对象,通过冲压工艺稳健性分析,在前期准确模拟评估回弹量,以保证CAE分析结果的可靠性和稳定性;采用优化后的补偿策略进行全工序回弹补偿,有效控制汽车侧围外板回弹;最终通过实际生产验证了尺寸精度控制方法的有效性,提高制件成形质量和尺寸精度,减少了后期因回弹造成的模具调试工作量,缩短开发周期。     

基于使用特性的唐钢QP980和DP980对比分析及典型应用

采用单向拉伸、应变分析、扩孔、直角/V形翻边、U形弯曲等试验方法,对比分析唐钢DP980和QP980在加工硬化、成形极限、翻边扩孔、弯曲回弹等使用特性中的差异。结果显示,QP980具有良好的整体成形性,A80延伸率高达18.5%,与DP980相比,在变形中保持较高的瞬时n值;成形极限图中平面应变的最低点QP980较DP980高9%左右;DP980在扩孔、翻边特性中较QP980表现优良;DP980在U弯回弹中回弹量较大,在零件设计时需考虑更大的回弹补偿。相比而言,QP980更适合以拉延为主的高强钢结构件,DP980更适合以折弯、翻边为主的高强钢梁类件。     

管状扭力梁横梁性能的对比研究

国内外管状扭力梁横梁的选材主要可分为两类:高强度复相钢和热成形钢。文章针对某一车型开发要求,分别以超高强复相钢CP800和热成形钢22MnB5为原材料,研究不同工艺路线下扭力梁横梁性能的差异。研究结果表明,22MnB5材料横梁拥有更高的强度和表面硬度,横梁本体具有更高的疲劳强度,但焊接后焊缝热影响区软化严重,容易引起失效开裂;而CP800材料横梁有更稳定的焊缝硬度分布,同时兼具较高的强度、硬度,因而拥有更优良的抗疲劳性能。     

车门防撞梁的热冲压试验研究

在热冲压成形工艺分析的基础上,利用具有自主知识产权的薄板热成形马氏体钢中试线,以自主开发的热冲压后强度级别分别为1.5 GPa、1.7 GPa、1.9 GPa、2.2 GPa的热成形马氏体钢板为原料,设计制造热冲压模具,进行了小批量热冲压零件制备.通过调节各工艺参数优化热冲压工艺,成功试制出满足汽车用户要求的热冲压车门...     

冷轧双相钢板在汽车保安件上的应用研究

通过对800 MPa级和1 000 MPa级冷轧双相钢板成形性能和焊接工艺等的试验研究、金相组织与力学性能关系的分析、成形极限曲线试验、薄板疲劳性能试验结果的分析,掌握了双相钢板的综合性能;以高强度双相钢板试制乘用车的前保险杠横梁、车门防撞梁和中立柱加强板等安全零件通过了零件总成及整车的安全验证。试验结果表明:双相钢板的应用提高了轿车的安全性能,且比普通强度级别钢板减重约20%;同时高强度钢板采用冷成形工艺比热成形工艺降低成本约30%。     

裸板热成形门环抛丸精度分析

裸板热成形零件抛丸后存在一定的尺寸变形,而门环尺寸大,抛丸变形相对更严重。设计专用的门环挂具,并采用特定的工艺参数,对左、右各10个零件进行抛丸验证。分别测量抛丸前后数据进行分析,发现抛丸变形量大部分控制在±0.5 mm以内,同时合格率变化极小。而且,门环抛丸变形位置集中在一定区域内,对这些区域进行回弹补偿可以提升裸板门环的精度及合格率。     

挤压镁合金汽车仪表板横梁骨架的设计与分析

为实现汽车轻量化,对钢制仪表板横梁骨架总成进行了镁合金替代设计。依据制造工艺将镁合金仪表板横梁骨架按挤压件和冲压件分别设计,并确定了镁合金材料及连接工艺;建立镁合金仪表板横梁骨架总成的有限元模型,进行模态对比分析和碰撞侵入量分析;建立仪表板横梁管材的弯曲仿真模型,模拟管坯的弯曲成形。结果表明镁合金替代设计满足仪表板横梁的轻量化、整体模态、碰撞安全以及可制造性的要求。     

传动轴渐开线花键冷挤压成形过程数值仿真

采用MSC／superform软件对某型汽车传动轴渐开线花键冷挤压成形过程进行了三维数值模拟。通过数值仿真、实现了成形过程跟踪、力学量场再现和成形缺陷预测，探索了复杂高精度零件冷挤压成形规律，实现了毛坯和模具的优化设计，为花键类零件冷挤压工艺生产提供了依据。工艺试验表明，该冷挤压工艺与模具设计合理，数值模拟分析及计算准确。     

基于模具补偿的高强钢冲压回弹控制方法研究

以U型件的冲压成形为例,通过有限元仿真研究了高强度钢板的冲压成形及其回弹控制问题。根据回弹量对冲压模具进行几何补偿,实现对冲压回弹量的有效控制,对于高强钢冲压工艺和模具设计具有重要的指导意义。     

EQ4160高顶双卧车顶盖零件的成形工艺

在汽车车身试制领域,双曲面薄板零件的成形一直是试制工作的难题。顶盖成形工艺是指该零件在试制的初始阶段,模具尚未制造之前,为保证零件的实物质量,利用模架手工成形零件的加工方法。     

二维截面法在精确预测汽车梁类件回弹上的应用

三维零件回弹结果的精确预测一直是个难题，文中把二维截面法应用到对三维零件回弹管预测和补偿上，离散整个三维零件为各个特征截面，通过二维截面法和有限元软件LS-DYNA精确地对汽车纵梁回弹和补偿进行了预测计算，实践证明。通过两次的回弹预测和补偿计算，汽车纵梁补偿后的回弹结果和实际产品形状相比，误差在0．5mm以内，有很好的实用价值。     

基于柔性夹具的回弹测量方法研究

针对薄板冲压成形中缺少方便可靠的回弹测量方法的问题,提出了一种基于柔性夹具的新型回弹测量方法。该测量方法以柔性夹具代替传统回弹测量中的刚性模具和刚性夹具,支撑点的位置和数目可以根据零件的特点任意调整,减小了零件过定位和夹紧力不均匀所带来的误差。应用该测量方法对某车型翼子板的回弹进行了测量,分析了支撑点数目、支撑点位置及零件放置方向对回弹测量精度的影响,并对测量误差进行了讨论。     

工艺条件对零件热成形影响的数值模拟研究

为了更清楚地了解热成形零件的成形特性,制定更为合理的热冲压成形工艺,采用有限元数值模拟方法,对某车型B柱零件的热成形过程进行数值模拟,分析不同摩擦系数和压边力工艺条件下热成形零件的成形情况。结果显示,摩擦系数、压边力对零件的成形性能影响较大,适当降低零件成形时的摩擦系数,同时增大压边力,有利于提高零件的成形性能。     

热成形零件转角开裂问题的研究

介绍了某车型A柱热成形件在工业化中的转角开裂问题，冲压成形性仿真分析零件不存在开裂的风险，但零件实际工业化中开裂。开裂主要发生在外凸转角且有长法兰面的位置，通过对比零件开裂位置成形状态与冲压仿真分析参数，分析了问题产生的原因，总结了热成形零件转角开裂问题的影响因素，总结了此类零件冲压成形性仿真分析策略，分别从产品和工艺角度阐述了解决方案。     

一种汽车方孔传动轴的冷挤压成形技术

介绍了一种轴端带方孔的汽车方孔传动轴的冷挤压成形工艺,设计了该零件的冷挤压成形坯件及其冷挤压复合成形模具。运用Deform-3D数值模拟分析软件建立了该零件冷挤压成形的三维有限元模型,对其成形过程进行模拟和分析;并根据模拟结果对冷挤压成形模具进行相应的优化改进,确定出最终的模具结构与尺寸。     

钢板热冲压技术在车身制造上的应用

汽车车身热冲压成形的高强度钢板冲压件能够提高车身强度、减轻车身质量、降低油耗,从而达到节能减排、提高汽车的安全性和舒适性的目的。介绍了热冲压成形工艺的原理,钢板热冲压生产的关键装备、核心技术及热冲压工艺的主要优点和缺点,热冲压成形工艺在车身制造方面的应用情况及发展前景。     

汽车件的精密塑性成形工艺与疲劳寿命智能分析系统

将精密塑性成形汽车件的工程问题作为一个系统,基于三维大变形弹塑性力学理论、弹性力学理论和疲劳破坏理论,以数值模拟软件和相关疲劳计算软件为平台,建立了汽车件的精密塑性成形工艺与疲劳寿命智能分析系统。该系统首先模拟精密塑性成形,建立精密塑性成形工艺参数与零件内部应力—应变场之间的关系,在保留零件残余应力场的前提下,模拟分析零件的实际受力,获得了应力—应变响应,再结合材料疲劳性能参数和工作载荷,最终把精密塑性成形工艺参数与其受载后的疲劳寿命智能化地联系起来。经花键冷挤压工艺试验和疲劳试验验证,分析结果和试验结果吻合很好。