差厚板轧制技术及其在汽车制造中的应用

用轧制方法生产的差厚板（TRB）是用于汽车减重的一种新材料,可用来部分替代激光拼焊板。本文探讨了TRB的生产方法、适用范围、优点和局限性。分析了用轧制周期性变厚度带材生产差厚板的关键技术,提出连接差厚板厚区和薄区之间过渡曲线优化设计的思想,给出了4种类型的过渡曲线。在四辊冷轧机上进行了差厚板轧制试验,获得了差厚比达到1∶2的差厚板样件,为今后差厚板的生产积累了试验数据。最后讨论了差厚板在汽车制造中的应用。     

TRB及其轧制应用关键技术

讨论了车身用连续变截面辊轧板(TRB)在轧制和应用过程中的关键技术。TRB技术的实质是传统纵轧与辊间距实时调整变化相协调的过程,TRB轧制的关键是建立板厚综合系统控制模型,TRB在车身上的应用需要解决相应的冲压模具设计及冲压成型性评价等技术。该研究为实现车身轻量化拓宽了思路。     

非匀速冲压对厚板回弹的影响

为研究非匀速冲压过程对厚板回弹的影响,对梯型、正弦型和偏正态型速度曲线下厚板冲压回弹进行分析,并通过试验对多组冲压过程进行验证。通过分析回弹与冲压速度的关系,将冲压过程划分为缓加速区、急加速区、匀速区、急减速区和缓减速区5个阶段,且通过试验得出5个阶段对回弹的影响程度。此外,对3种典型加载方式进行试验,结果表明,采用梯型速度加载方式,厚板梁类件的腹面回弹最大,其次是偏正态,采用正弦加载时,腹面回弹值最小,但对厚板件翼面回弹影响最为显著。     

动态碰撞下的差厚板模型表征

本文对差厚板B柱进行碰撞分析,使用分段法对过渡区进行表征。同时结合台车碰撞实验,对仿真分析结果和实际碰撞试验结果进行对比,对比指标包括变形方式、侵入量、监测点力值变化以及能量变化,结果吻合程度较好。说明动态载荷下,差厚板零件过渡区网格划分采用离散法进行分析,同实际碰撞符合良好,精度满足要求。     

TRB轧制集成建模及成型关键技术

给出了实现连续变截面辊轧板(TRB)厚度控制的框架模型,研究了TRB轧制液压伺服系统建模控制方法,并进行了仿真分析.为进一步提高板厚形状控制精度,提出了将数学模型、人工智能和虚拟制造集成起来建模的策略,并给出了相应厚度集成控制模型.分析了基于虚拟技术的覆盖件产品开发平台和反映TRB制造过程的多层次信息模型,为TRB轧制控制提供了一种有效方法.     

基于连续变截面轧制板(TRB)热成型(PHS)技术的车身中柱设计应用研究

简要阐述了连续变截面轧制板热成型工艺的原理及优点,详细介绍了基于TRB热成型复合技术的车身中柱的开发应用。总结应用过程中得到的经验,提出了连续变截面轧制板热成型工艺应用中需要关注的三个要点:通过建立TRB成本模型,识别影响成本的关键因素——材料利用率;基于最优的排样图限制后续的优化方向;针对TRB技术的限制对最优解进行工艺性修正。最后展望了连续变截面轧制板热成型工艺在车身结构中的运用前景。     

侧碰工况下差厚板B柱过渡区网格处理

B柱是汽车侧碰的重要安全件,差厚板B柱目前在汽车中的应用越来越广,其过渡区的数目、位置和长度影响侧碰性能。基于传统的过渡区网格处理技术,更改过渡区参数极为复杂。将B柱中部画成许多水平条状网格,通过赋予水平网格不同厚度,即可实现过渡区参数的修改,大大简化了前处理流程。文章以某白车身侧围主要结构件为模型建立侧碰工况,对比发现,两种方法B柱侧碰性能相近。基于改进方法,做了一系列过渡区不同参数的侧碰试验,并对各参数侧碰性能进行了对比分析。     

TRB2017年会——行人交通及智能交通研究综述

介绍了2017年第96届美国交通运输研究委员会年会(2017 Transportation Research Board 96th Annual Meeting, TRB2017)的概况,包括TRB的组织构架、TRB年会的组织形式及所涉及的领域等.重点介绍行人交通及智能交通2个研究领域的最新进展,并对其未来的发展进行了展望.行人交通方面,结合交通流理论与特征、应急疏散、行人等6个相关TRB(分)委员会的会议组织情况,分别从群集动力学、人员疏散、道路行人交通和客流服务与安全4个方面进行了分析和展望;智能交通方面,结合智能交通系统、自动化与互联化车辆的角色和车辆-高速公路自动化3个TRB委员会的大会组织情况以及讨论情况,分别从智能交通对驾驶安全的影响以及车路协同对交通效率和环境的影响2个方面进行了分析和展望.      

厚板冲压噪声的研究和控制

冲压加工过程产生的噪声和振动对人员、模具、设备等产生较大影响,厚板零件冲压的影响更大。本文通过测量厚板冲压各环节的噪声,对上料、冲裁和摞料三个环节对比试验,并重点对冲裁噪声的各种影响因素进行研究,确定出各环节有效减振降噪措施,从工艺分析、模具设计和使用阶段减振降噪提供依据。     

连续变截面辊轧板及其应用关键

基于汽车轻量化用材,介绍了一种显著减轻车身质量的新型薄板--连续变截面辊轧板（TRB）.与激光拼焊板相比,TRB在减重效果、机械性能、适应性、厚度优化分布、断面曲线多样化、后续加工可靠性等方面有着明显的优势.讨论了TRB在车身制造中需要解决的覆盖件模具设计、冲压成形过程中的变形、材料流动性和板料回弹等关键问题.     

退火工艺对AZ31镁合金板材冲压性能影响分析

文章通过对大变形异步轧制后的AZ31镁合金板材进行退火前和退火后的杯突实验;通过拉伸试验测得冲压性能指标,对退火前和退火后的冲压性能指标进行比较,得到经退火处理,冲压性能指标都得到了很好的改善,有利于冲压成型;可得退火后可用较小的冲压力得到较大的杯突值。退火处理可极大改善AZ31镁合金板材的冲压性能。     

基于Autoform的连续变截面板冲压CAE分析

<正>连续变截面板在实现汽车轻量化方面有其独特的优势,传统等厚板料的冲压成型CAE方法由于无法考虑板料厚度的连续变化,使得其在连续变截面板的CAE分析中精度大打折扣。本文建立了连续变截面板件的CAE仿真模型,借鉴了等厚板料的CAE分析手段,通过设置料厚多段阶梯变化近似模拟连续变截面板料厚的连续变化,对连续变截面板纵梁进行了成形性分析与回弹分析,模拟结果与实际零件冲压结果符合较好。     

汽车用6016铝合金板的连接性能研究

对汽车用6016铝合金板材的铆钉连接、冲压连接和点焊等连接性能进行测试分析,试验得出较优的连接工艺参数。铆钉连接和冲压连接接头的抗剪切力大小相当,而点焊接头的抗剪力略高。焊核中心硬度最低,为整个接头的薄弱区域。     

汽车板件冲压连接技术的有限元分析

采用有限元分析软件ANSYS,基于弹塑性有限元理论建立有限元模型,对汽车板件冲压连接过程进行了模拟。研究了冲压连接模具参数和不同板厚组合方式对互锁值c和颈厚值n的影响规律,并给出了模具参数选用的一般范围及不等厚板的最佳组合方式。试验表明,模拟结果与试验结果吻合较好,证明了利用有限元模拟方法对冲压连接的连接效果进行预测是可行的。     

一步法冲压映射在汽车座椅碰撞仿真中的应用

为指导座椅设计、降低开发工时,基于一步法冲压映射研究了钣金件冲压后产生的残余应变、塑性变形对汽车座椅碰撞仿真结果的影响,研究冲压映射过程的自动化处理方法。通过Altair HyperWorks软件的Radioss＿One＿Step模块模拟钣金件冲压;利用Tcl/Tk以及Python语言优化编程,实现座椅全部钣金件冲压模拟的自动化批量处理,并将冲压结果自动映射至碰撞模型;以某车型驾驶员座椅为研究对象,进行第50百分位男性假人后撞仿真与物理试验的对比分析。研究发现：带有冲压映射结果的仿真分析更接近物理试验,仿真更加精确,与手动处理相比,采用优化的批处理程序降低工时90%以上。     

含砂低液限粉土路基冲击压实技术研究

针对含砂低液限粉土路用性能差、常规压实方法难以达到压实度要求等施工难题,采用冲击碾压技术进行路基补压试验,获取了冲压遍数、冲压沉降量等施工控制参数。通过试验确定采用沉降与面波法进行冲压质量评价,为全线推广使用冲击压实技术提供了技术保障。     

某汽车横梁变强度热成形工艺设计及有限元仿真

针对某汽车横梁零件,设计了变强度热成形工艺方案并确定了相关工艺参数。通过有限元仿真的方法,对零件成形性、微观组织、力学性能和回弹量进行了预测,结果表明:该汽车横梁变强度热成形零件成形性好,无开裂起皱风险;零件硬区组织以马氏体为主,抗拉强度高于1500 Mpa;软区组织以贝氏体为主,抗拉强度约为750 Mpa;过渡区宽度为14 mm～16 mm;回弹量最大回弹量为3.0 mm,该零件回弹量结果可用于指导后续的模具回弹补偿。     

汽车翼子板成形仿真与回弹补偿研究

为了改善汽车翼子板成形质量,提高汽车翼子板尺寸精度,以某车型翼子板为研究对象,通过全工序成形仿真以及冲压工艺稳健性分析,在产品设计阶段对翼子板成形过程进行数值模拟,优化翼子板成形工艺,从而增强工艺稳健性。在工艺稳健的基础上展开全工序回弹仿真,并基于回弹仿真结果对翼子板实施全型面回弹补偿,将回弹矢量较小的修边、冲孔工序型面补偿量叠加至回弹矢量较大的拉延、整形工序。最后迭代计算获得满足容差要求的回弹补偿数据,将其应用于翼子板冲压模具设计制造以及试模验证,得到了成形质量良好,尺寸偏差在±0.5 mm以内的合格零件。研究表明,全型面回弹补偿可以有效控制翼子板冲压回弹,提高了尺寸合格率,减少了试模阶段为降低回弹的调试工作量,缩短了冲压模具质量稳定周期。     

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。     

带状组织对热冲压成形件组织性能的影响

通过平面模具淬火试验,对不同显微组织的热冲压成形用钢进行模拟冲压,比较不同带状组织对热冲压成形用钢的拉伸性能、折弯性能的影响,同时对横纵向性能差异进行对比。结果表明:带状组织经热冲压后在厚度方向的中心会产生条带状马氏体,对各向均匀性产生影响,抗拉强度在横向和纵向上相差约36 MPa,屈服强度相差约105 MPa,折弯角度偏差6°。