高强度钢板在汽车行业及应用.pdfVIP

河南省汽车工程学会第八届科研学术研讨会论文集 HNSAEll098高强度钢板在汽车行业的应用 郭广丽任志卫 郑州日产汽车有限公司河南郑州450016 【摘要】本文主要描述了高强度钢板的特点，并针对高强度钢板在应用中出现的回弹，开裂等问题，从零件的开发设计．仿 真分析及模具制造等方面提出了相应的补偿对策． 【关键调】高强度钢板回弹模具压边力 1前青 随着汽车行业的发展，汽车减重、节能和提高安全性已经成为提升市场竞争力的主要途径。据统计，汽车质量每降低l％则 燃耗可降低0．6％～1．0％。能耗又与尾气排放密切相关。具有较好成型性、高强度及较强吸收能量优势的高强度钢板也因此逐 步成为国内外汽车厂家选择的对象，这是一种趋势。 2汽车零件中高强度钢板的应用 现代汽牟高强度钢板则足采J}j钢在冶炼及热处理过程中使其金相组织得到强化的机理，而获得组织强化、复合组织强化、 相变强化、热处理强化、冷作硬化强化和时效强化等现代高强度钢。目前国内应用较多的高强钢主要有双相钢、相变诱导塑性 钢、复相钢及马氏体钢等。由于高强度钢具有较高的加工硬化能力，其与成形性相同的普通钢相比，具有很强的吸收能量的能 力。为了保证汽车结构具有较强的抗凹性和刚度，高强度无疑为最佳选择，主耍应用的零件有驾驶室骨架、保险杠、门防撞杆 及结构梁类零件等，同时．高强度钢板在底盘零件上的应用是汽车减重的主要途径。 3高强度钢板成形中的主要问置及对策 钢板岛强度化易引起塑性卜降，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、回弹、尺寸精度不良和卡模具等。 3．1开囊 随着强度的提高，塑性下降的同时也使得成形极限降低(见图1)，因l比{吏得材料在成形过。t 、N 程中需要更火的成形力，从而也增加了开裂的风险。 ＼l Ⅳo．2 钢板的高强度化易引起成型性下降。因而，对原有复杂形状的部件进行冲压成形变得非常 盆 ＼‘ ＼ 困难。然而，采用能使部件形状平直化等的方法则是一种有效的方法。随着电子计算机处 ： ÷{ 理速度和软件功能的提高，模拟成犁技术有了飞速发展，可以高精度预测开裂、起皱等形 葛 ◇ _一一 心 ／ _／ 状不良缺陷。现在，模拟成形技术已被应用于开裂、起铍预测、适用骶边力设定、坯料合 毽 量 × ／ 理余量设定和刚性筋冲头形状最佳化等，并将此过程中发现的产品设计问题反馈到相关部 门进行修改．从而避免了在开模试冲后才发现问题，从很大程度上降低了风险和成本。 I：：HwII：S％tee，-lml70／300 3．2回弹 l一睢350／600 冲压件产生回弹的主要影响因素有板料厚度、模具间隙、材料的屈服强度以及压边 —∞啦一lOO lO 2030∞∞∞ MinorStain(％) 力、拉延筋等。而高强度钢板的屈服强度大于普通钢板，所以高强钢在成形中的回弹量远 ． 田l或形极限对比圈 大于使用普通低碳钢的冲￡K件，使【u1弹问题更加突出，正如图2所示，在相同应变的前提 StN| 下．高强度钢板所需的应力更大。而回弹则会引起制件的尺