动力电池激光焊接技术的应用现状与展望

摘要: 在大规模工业生产中,动力电池零部件的激光焊接容易产生气孔、成形不良、炸孔等缺陷,大大降低车辆运行的安全性与可靠性。文中分析了动力电池中激光焊接应用的具体位置,依据不同的焊接部位分类介绍了缺陷种类,讨论了未焊透、气孔、下塌、炸孔、裂纹等缺陷的产生原因。针对电池壳体与盖板连接、电池防爆阀密封、电池注液孔密封、电池极柱焊接及极耳与汇流排连接等具体的应用场景,总结了减少缺陷、提高焊接质量的手段,主要包括工艺改进、光源特性调控、焊接顺序优化等。在此基础上,进一步介绍了智能化制造技术在动力电池激光加工中的应用,并对动力电池领域未来激光焊接技术的发展进行了展望。创新点: (1)以焊接位置分类介绍了动力电池部件在激光焊接过程中的缺陷种类和产生原因。(2)按照工艺、光源和焊接顺序等分类总结了减少动力电池激光焊接缺陷的主要方法。(3)归纳了智能化激光焊接技术在动力电池中的应用,并展望了其发展前景。

新能源汽车空心电机轴复合成形工艺数值模拟及优化

摘要: 基于SimuFact 模拟分析软件,对新能源汽车空心电机轴复合成形工艺的多工序进行数值模拟分析与优化。研究结果表明:在热挤压成形过程中,等效塑性应变主要集中在靠近凸模前端的位置,材料沿轴向两端流动; 经过径向锻造后,电机轴空心段的等效塑性应变沿直径方向先减小后增大,台阶段的等效塑性应变沿直径方向逐渐增大。经正交实验优化后的冷径向锻造工艺参数为: 锤头相对转角为18°、锤头下压量为1. 0 mm、锤头入模角为22°、坯料进给量为1. 0 mm。在此基础上,成功地研制出一种通过热挤压结合冷径向锻造复合成形的新能源汽车空心电机轴,并分析了复合成形工艺对空心电机轴的微观组织及晶粒细化的影响。

先进高强度汽车用钢的多维度协同设计与调控

摘要:阐述了先进高强度汽车用钢的概念,介绍了其发展及应用情况。提出了汽车用钢多维度设计理念,包括热处理过程中的多尺度设计和具有良好成形性的汽车用钢设计。指出汽车轻量化设计不应仅局限于获得理想的力学性能,要进行多维度的协同设计,并通过智能化微观组织调控来定制及满足差异化的要求。

汽车发动机轻量化解决方案研究

摘要:汽车发动机作为整车的重要组成部分,使用工况恶劣,结构设计复杂,材料应用繁多,新材料新工艺应用,高集成度设计是发动机实现轻量化的重要途径。铝合金、镁合金等轻金属的使用,以塑代钢的应用,高强度材料和轴类零件空心化等设计都是具体的解决方案,发动机的轻量化研究对整车其它系统实现轻量化目标具有一定的指导意义。

高精度超高强钢长滑轨辊压制造技术

摘要:目的:解决超高强钢辊压成形过程中回弹大、尺寸精度差、材料利用率低、生产效率低等问题,生产出高精度的超高强钢长滑轨产品,以满足市场需求。方法:从截面形状、尺寸精度及冲孔要求三方面,对以DP980超高强钢材料成形的典型的滑轨产品进行了技术分析,针对该产品特性重点设计了冲孔方案,采用三步质量控制法对产品的成形过程及辊压模具设计进行了优化,最后采取多种方法对产品质量进行了全面检测。结果:实际制造完成后的产品检测表明,通过优化模具设计及调整现场工艺,最终生产出的长滑轨各项指标均满足图纸要求,解决了超高强钢材料的成形难题。结论 在超高强钢材料及尺寸较长产品的成形制造中,辊压成形技术相比其他成形工艺更加具有优势。

第3代先进高强度钢AHSS汽车板的开发

摘 要:为满足汽车轻量化、节能减排和抗冲撞安全对高强塑性车身结构材料的需求,各国钢铁业与汽车业合作开发应用第3代先进高强度钢AHSS汽车板取得重要进展。由于金属晶体结构的本质特征,任何提高强度的方法均会导致其塑性的降低,因此第3代AHSS钢超高强度汽车板的开发,面临着金属晶体材料强塑化机理的难题:在大幅度提高汽车板强度的同时如何获得必要的塑性延伸能力及其相应的显微组织?以抗拉强度TS1 000~1 500MPa级超高强度汽车板在强塑化机理研究方面取得的两次突破性进展为线索,讨论了第3代AHSS汽车板在淬火-碳分配(Quenching-Partitioning)QP处理钢、非均质性纳米组织钢(Heterogeneous Nanostructure Steel)和高强塑性热成形钢(Ductile Press-Hardened Steel)在研究开发与生产应用方面的国际前沿进展。

人形机器人发展趋势及汽车制造业应用浅析

摘要:由特斯拉公司掀起的人形机器人热潮正在中国迅速地扩展。随着算力、数据和大模型等数字技术以及智能感知和控制技术在智能汽车领域逐步成熟,行业迎来了爆发点。文章研究了人形机器人的发展历程,并结合汽车行业的应用实践,对其与汽车产业的结合前景做出了预测。

一体式激光拼焊热成形门环的开发及应用

摘要: 采用1000、1500和2000 MPa这3种强度的热成形钢板,设计开发了由5种厚度板料和2个补丁板经激光拼焊后一体化热成形的门环,并统筹考虑碰撞变形和吸能。对传统冲压-焊接的门环和一体式激光拼焊热成形门环分别进行了25%偏置碰撞和移动变形壁障碰撞的数值仿真,结果显示: 25%偏置碰撞时,传统门环侧面变形最大侵入量大于190mm,而一体式门环为166.313 mm,减少了14.4%,且一体式门环零件的变形侵入量小于传统门环; 移动变形壁障碰撞时,一体式门环的变形侵入量略小于传统门环。一体式门环激光拼焊热成形后各区域性能均达到了设计要求,其中B柱上板Patch板强度达到1878MPa,门槛加强板的强度达到1041MPa,且韧性好; 激光拼焊的5条焊缝强度均大于较弱侧基材的强度。相比于传统门环,一体式门环整车减重10.146kg,减重率为20.6%; 材料利用率由66.7%提升至71.19%; 单车成本增加80元/车,但轻量化成本仅增加7.88元,为业内水平的1/3~1/2。

镁合金仪表板横梁开发和研究

摘要:本文基于钢铁仪表板横梁结构开发镁合金仪表板横梁,建立了镁合金仪表板横梁静态分析模型。为验证镁合金仪表板横梁振动特性,对比了镁合金仪表板横梁和钢铁仪表板横梁模态,得出镁合金CCB一阶频率高于钢铁仪表板横梁;为验证仪表板横梁刚度,进行了二者垂直方向2g重力加速度分析;基于灵敏度理论提出了镁合金仪表板横梁尺寸继续优化方案;针对镁合金仪表板横梁主管梁进行弯曲模拟和工艺研究,根据指导工艺完成了样件的试制,样件比原件减重60%,且NVH性能优于原件。

汽车车身用新型冷轧薄板研发进展

摘 要:对近年来汽车车身用新型冷轧薄板的研发进展进行了综述,重点介绍了国内外增强成形性双相钢(Dual phase steelwith improved formability,DH)、锌铝镁镀层钢板和高鲜映性汽车外板的技术思路、产品优势和应用情况. DH 钢中适量稳定性较高的残余奥氏体大幅提高了断后延伸率及加工硬化率,在解决冲压开裂、实现车身轻量化方面效果显著;锌铝镁镀层特殊的相结构决定了其优异的耐蚀性能和成形性能,在汽车内板和外板得到广泛应用;成形零件的表面波纹度是评价高鲜映性汽车外板的重要指标,首钢开发了表面波纹度演变机理及控制技术,解决了钢板表面粗糙度与波纹度协同控制难题. 指出了这些新型冷轧薄板要关注的生产和应用方面问题,如DH 钢中较高Al、Si 含量导致的连铸生产困难和表面质量问题、高合金含量带来的性能波动问题、高强度级别产品的氢脆问题和镀层板焊接的液态金属脆性(Liquid metal embrittlement,LME)问题等;锌铝镁镀层钢板焊接、涂装、粘接、成形等基础数据还不健全,高耐蚀性能还需得到更多用户检验及认可;高鲜映性汽车外板还需要进一步减少表面缺陷的数量、尺寸,进一步压制长波的表面轮廓。