国外汽车轻量化材料试验技术最新发展动态(一)

汽车材料轻量化是当前汽车材料技术发展的重要方向之一。在这一趋势的推动下,与汽车轻量化材料应用紧密相关的试验及评价技术,如高应变速率拉伸试验技术,材料、连接接头动态性能测试技术,材料的液压成形、热成形等工艺性能试验技术,都得到了迅速发展。本文依据近几年SAE发表的文献,介绍了国内外在汽车轻量化材料试验技术方面所取得的最新发展动态。     

国外汽车轻量化材料试验技术最新发展动态(二)

汽车材料轻量化是当前汽车材料技术发展的重要方向之一。在这一趋势的推动下,与汽车轻量化材料应用紧密相关的试验及评价技术,如高应变速率拉伸试验技术,材料、连接接头动态性能测试技术,材料的液压成形、热成形等工艺性能试验技术,都得到了迅速发展。本文依据近几年SAE发表的文献,介绍了国内外在汽车轻量化材料试验技术方面所取得的最新发展动态。     

网格试验法在冲压质量控制中的应用

采用冲压成形有限元仿真分析时,由于新材料、超高强度钢板的应用,传统的材料屈服准则和流动准则无法准确计算零件的应变分布,而且理论上的型面简化与实际情况的差别也将引入数值计算误差。因此,很多情况下需要采用试验分析方法对;中压生产中的质量问题进行分析,其中网格试验法便于对较大区域的塑性主应变分布进行测量,获得测定区域的应变分布、材料流向和变薄分布等。本文以某轿车覆盖件冲压成形质量问题为例,应用网格试验法测量计算了该零件成形后的塑性应变分布情况,对;中压成形质量问题产生的原因进行了诊断,优化冲压工艺方案并进行了验证,指导了汽车覆盖件冲压材料的选用。     

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。     

切诺基前围空气室板应变分析与材料性能评价

通过网格应变分析，结合钢板成形极限曲线ＦＬＣ，找出切诺基前围空气室板的最大变形部位，应变安全裕度。根据零件成形应变分布特点，分析钢板ｒ值、ｎ值对其成形的影响，对于以平面应变和观拉为诉成形件ｎ值的影响比ｒ值重要。并预测出生产前围空气室板能使用的最经济的钢板应具备的ｎ值水平 。     

一种车用高强球墨铸铁的疲劳性能

本文针对一种新研制的高强度，高延伸率球墨铸铁材料进行了疲劳性能方面的试验研究。本文简略地介绍了测试疲劳性能的试验方法，通过使用升降法试验获得了材料的弯曲疲劳极限，证明该材料具有良好的疲劳性能，通过低周疲劳试验获得了应力－应变曲线和应变－寿命曲线，这些都是汽车有关零件疲劳设计和寿命预测重要的数据资料。     

成形应变分析介绍及应用

Auto Grid?成形应变分析运用便携式照相测量设备对成形后的零件进行三维测量,再运用自动分析软件计算出各个区域的安全裕度。利用该分析方法可以对汽车冲压零件进行精确分析,并根据分析结果提出模具、零件结构、材料等的优化建议,从而保证零件生产的稳定性。     

内高压成形汽车管件技术

介绍了国内、外内高压成形的汽车管类零件，对内高压成形生产汽车管类零件的特点及关键技术进行了分析。应用结果表明，内高压成形生产汽车管类零件具有减小质量、节约材料20％～50%；减少零件数量和工艺装备数量；提高后续机械加工和组装焊接工作量；提高汽车零件性能(如强度、刚度及疲劳寿命)；降低成本15％～30％等特点。     

基于用户的高强度钢先期介入选材、开发及应用

通过对某车型B柱加强板高强度钢零件的选材分析,表明n值是影响零件成形的关键。随着n值升高,材料抗拉强度参数范围扩大,当n=0.17时,抗拉强度范围为590 MPa≤Rm≤670MPa,有利于工业生产实施。开发了C-Mn系和高Al系2种合金体系DP590,C-Mn系DP590具有更好的抗拉强度参数范围和扩孔率,适合生产该车型B柱加强板零件。     

5%Mn-第3代汽车钢板应用研究

第3代汽车钢具有高强塑积特点,强塑积和成本介于第1代汽车钢与第3代汽车钢之间。钢铁研究总院通过采用M3组织调控思路发展、试制出了5%Mn-30 000 MPa%强塑积的第3代汽车用钢。介绍了5%Mn-第3代汽车钢板汽车应用相关的材料成分、力学性能、工艺性能、疲劳性能、成形性能、焊接性能等试验与评价,以及两种汽车零件的有限元模拟分析、冲压试制及零件性能试验。     

汽车用先进高强钢成形性能研究

通过显微组织分析、拉伸试验、成形极限试验、杯突试验及扩孔试验对汽车用先进高强钢DP590、DP780、TRIP590和TRIP780的成形性能进行研究。结果表明,DP钢和TRIP钢都具有较高的强度和良好的塑性,而TRIP钢相对较高的n值及延伸率表现出更好的成形性能。在成形工艺的选择上,TRIP钢适用于拉延及翻边工艺,而DP钢则更适用于拉延工艺。     

拉延筋对曲面曲线翻边的成形影响研究

从理论和外形特征对曲面翻边成形工艺重新进行组合和分类,归纳和总结了六种翻边类型,基本上涵盖了汽车钣金件中常见的曲面翻边形式。对六种曲面翻边类零件进行三维建模并定义相关的外形几何参数,对其中的四种曲面曲线翻边类型进行数值模拟,对每种零件数值模拟的成形过程和成形极限进行分析研究。根据分析研究的结果,合理地布置和使用拉延筋使零件的成形质量得到进一步的提高和改善,总结拉延筋对翻边成形后变形区最大主应变和其分布位置的影响规律,并结合试验对数值模拟的结果进行验证。对于拉延筋在曲面翻边类零件的实际生产中具有很好的参考作用。     

H420LAD钢横梁零件翻边开裂原因分析及优化

针对H420LAD钢横梁零件翻边开裂的问题,对横梁零件进行了冲压仿真,从翻边类型、主次应变、应变路径等方面对方案进行评估。结果表明,次应变是影响零件翻边开裂的主要参数,降低次应变有利于改善翻边开裂问题,材料优化的方向是提高材料的塑性应变比。提出了2种冲压工艺方案并仿真,优化模具间隙、翻边刀块到底距离等,零件成形安全裕度由0%增至4.49%,边部质量略有改善;优化板料形状、预翻边工序改为拉延、增加修边工序,零件成形安全裕度由0%增至16.44%,零件冲压合格率100%。     

应用于乘客侧安全气囊盖板上的TPE材料的性能研究

文章研究了应用于安全气囊盖板的TPE材料在不同温度条件下、不同应变率下的力学性能,同时研究了注塑加工工艺和取向性对该材料性能的影响。汽车被动安全是整车安全的重要组成部分,对汽车性能、价格以及汽车产品在消费者中的竞争力有着重要的影响。     

微合金化超高强热成形车门防撞梁性能验证

将某新开发的微合金化1.8 GPa热成形钢牌号与传统钢牌号进行了从材料到零件级的安全性能测评。结果表明：相比于普通钢种，微合金化1.8 GPa热成形钢基于组织细化、第二相析出、残余奥氏体三大关键因素，具有更加明显的安全性优势。建立了2种材料的动态断裂模型，微合金钢在相同应力状态下具有更高的极限断裂应变，显示了更强的断裂抗力。对2种1.8 GPa热成形及1.5 GPa高强钢车门防撞梁进行了落锤冲击试验，微合金钢1.8 GPa热成形车门防撞梁有更加优异的抗碰撞侵入及碰撞吸能性能。     

成形极限曲线与板材成分及性能指标关系的探讨

采用电化学腐蚀法,用不同宽度的毛坯改变应变状态,做出不同钢种、不同厚度钢板的成形极限曲线,探讨了化学成分、薄板强度、伸长率、n^-值、r值和厚度等多种因素对成形极限曲线的影响,以及成形极限曲线在评价汽车用深冲钢板成形性方面的作用。     

超高强度钢BG590CL板材冲压成形性能的试验研究

作为20世纪90年代末发展起来的一种新型结构材料,超高强度钢在汽车工业中将有广阔的应用空间。本文分析了塑性应变比、应变硬化指数等板材冲压成形性能评价指标,试验获得了超高强度钢BG590CL的塑性应变比、应变硬化指数、屈服强度、抗拉强度、断后伸长率等,以及其真实应力-应变曲线,对超高强度钢BG590CL的冲压生产和数值模拟有一定的指导作用。     

网格分析法及其在汽车生产中的应用

网格分析法是用来研究薄板成形性能的一种方便和经济的试验方法。网格法的基本形式有三种:法向网格法、切向网格法和圆族网格法。本文介绍了网格法在汽车生产中应用的实例。用网格法对汽车零件水箱罩顶进行选择钢板的合适拉延级别;对形状复杂的汽车零件如前围等鉴定原来用料的合理性;及测定了汽车大梁变形的情况。用网格法可直观地示出零件的高应变区域,为采取措施消除开裂提供线索。     

汽车用高强度钢的发展

通过对汽车用高强度钢板国内外研究现状的分析对比,阐述了汽车用高强度钢的发展趋势。以轿车左/右侧B立柱加强板等4个高强度钢板零件试验模具为例,介绍了影响高强度钢板零件冲压成形过程的主要问题及调试方案,为国内汽车用高强度钢冲压成形技术研究提出了参考性建议。     

汽车零件用球墨铸铁感应淬火性能研究

为探索汽车球墨铸铁零件感应淬火性能,进行了汽车零件用典型球墨铸铁感应淬火性能试验、淬透性试验和检验方法研究。通过试验数据的统计分析,介绍了感应淬火用球墨铸铁材料技术条件,汽车球墨铸铁零件感应淬火技术条件,感应淬火工艺条件,淬火质量检验方法。