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高强度板汽车零件的工艺设计和模具开发

[转贴自:机械专家网    点击数:1612    更新时间:2011年03月03日]

    铁素体-贝氏体钢亦称拉伸翻边钢或高扩孔钢,这是因为它具有改善凸缘翻边或长孔的拉伸能力。FB钢可用来制造热轧产品,其主要优点是改善了由扩孔翻边试验所测定的修平凸缘或翻边所形成的边缘性能。在这些方面,它优于高强度合金钢和双相钢。与HSLA钢相比,FB钢在同等屈服强度的情况下,也具有较高的加工硬化系数N,并且增加了总的边缘延伸量。此外由于FB钢具有良好的焊接性能,它总是被用来生产冲压大、中型车身覆盖件的激光对焊板坯(TWB)。FB钢的重要特点是:既具有良好的抗碰撞性能,又具有优秀的抗疲劳性能。

  高强度钢板在汽车上的应用及存在的问题

  1、高强度钢在汽车外面板上的应用

  车顶、车门、行李箱等部件要求具有变形刚度和抗凹陷性,主要使用抗拉强度为340~390MPA的BH钢板。BH钢板的屈服强度在烘烤涂漆时升高,可在不损失成形性的前提下,提高抗凹陷性,减薄钢板。现在,有的车型已使用440MPA级BH型高强度钢板。

  2、高强度钢板在车体框架上的应用

  随着正面撞击、侧面撞击的撞击安全性标准的提高,结构件、加强件等主要使用590MPA级高强度钢板。也有一些使用780MPA级、980MPA级高强度钢板。甚至有将390MPA、440MPA级高强度钢板冲压成形后,对强化部分进行高频加热和淬火,以使部件局部抗拉强度达到1200MPA并在冲压加热钢板的同时进行冷却,以使部件整体抗拉强度达到1470MPA的方法。此外,还有拼焊方法,即采用激光将不同厚度、不同材质钢板拼合起来,使材料配置适用于所要求材质和使用部位。由于拼焊能使部件拼合,减少部件数量,去除点焊凸缘,这对汽车轻量化有着很大的作用。尽管拼焊材料在使用初期以提高材料利用率为目的,仅用于小型部件上,但最近已将拼焊材料扩大应用于车身侧板和车箱底板等大型部件。拼焊板主要采用400~590MPA级高强度钢板,也有使用780MPA级和980MPA级高强度钢板的情况。

  3、高强度钢板在汽车底盘上的应用

  悬挂梁用材已从传统的440MPA级热轧板发展到780MPA,最大减重达30%。近年来,高强度钢板在底盘上的使用比例正在急剧增加。今后,高强度钢板的使用比例及更高强度钢板的应用有望进一步提高。

  4、高强度钢板的成形存在的主要问题

  钢板高强度化易引起塑性下降,成形性变差,而屈服强度的提高则引起面畸变和回弹效应,增加形状不稳定性。典型的成形缺陷有开裂、形状不良、尺寸精度不良和卡模具等。

  (1)开裂。提高高强度钢板强度,易引起塑性下降,也会使胀形断裂极限和拉伸翻边断裂极限下降。随着钢板的高强度化,易产生裂纹。另外,由于其需要大的成型力,连续加工时,若模具温度升高,则发生卡模具现象,其结果将诱发裂纹的产生。

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