汽车用超高强钢变截面梁类件冷成形工艺研究进展

摘要:超高强钢变截面梁类件通过沿纵向优化宽度、深度及集成凸包、筋槽等局部特征,实现了材料的按需分布。这类构件在显著提升车身结构的承载能力与碰撞安全性能的同时,又能有效降低整体质量,是汽车工业轻量化设计的核心技术零件。聚焦变宽度、变深度、局部特征这3 类典型变截面梁类特征件,系统梳理了柔性辊弯成形、增量形状轧制和辊冲( 链模) 成形等冷成形技术在不同结构件中的研究进展,涵盖各类特征件在不同工艺下的成形方式、主要缺陷的形成机制与控制方法以及实际工艺应用。通过整合现有研究成果,明确不同工艺在成形特定变截面特征时的优势与局限,旨在为超高强钢变截面构件的高效、精准成形及工程化应用提供全面的理论参考与实践指引。

基于零件应用的第3代高强钢——QP钢的成形特性

摘要:目的:研究第3代高强钢——QP钢在实际零件上应用涉及的成形特性问题。方法:通过微观组织分析、单向拉伸、成形极限、V形弯曲回弹等试验,分析探讨了QP钢的力学性能、成形性能、成形极限和弯曲特性,并与广泛应用的DP钢对比。结果:QP钢HC600/980QP的成形性能好于相同强度级别的DP钢HC550/980DP,与HC420/780DP相当;QP钢弯曲回弹量比同等强度级别DP 钢大。通过2个试冲零件的分析,验证了QP的成形特性,并从零件应用角度提出了QP钢的零件适用范围和零件设计要点。结论 QP钢具有综合的强度和塑性性能,有助于解决局部特征复杂的难成形零件和具有等截面特征的零件,在汽车车身结构件上有较大的应用前景。

铝合金在汽车轻量化中的研发应用及发展

摘要:“双碳”目标下新能源汽车迅速崛起,推动了汽车轻量化从传统的结构、工艺创新向材料的更换和优化方面发展。铝合金材料与汽车轻量化用材的要求高度契合,是当前最优选材料。梳理、讨论了铝合金材料在汽车轻量化中的研发、应用及新发展方向。介绍了汽车用铝占比超过70%的压铸铝在驱动系统、底盘系统和车身结构件方面的主要牌号和研发应用现状,着重分析了一体化压铸技术及其必需的免热处理铝合金研究现状;对变形铝合金在汽车领域中应用到的冲压件、型材件以及锻件进行了归纳,讨论了在高强韧铝合金发展方向的引导下传统车用锻铝、高强铝的研究现状;针对铝合金材料在汽车领域中现有的应用瓶颈进行了分析和展望。

乘用车扭力梁耐久性开发关键问题研究

摘要:针对耐久路试中扭力梁焊缝与母材开裂问题,提出一种融合耐久仿真、台架试验、制造工艺的优化方法。基于等效结构应力法和Brown-Miller 双轴疲劳准则,识别焊缝和母材风险热点;考虑扭转刚度变化对载荷的影响,更新载荷谱与台架试验载荷,采用低-高-低加载顺序,准确复现路试开裂现象;通过结构优化和工艺改进,提升关键区域的疲劳性能。经台架试验与整车路试验证,优化后的扭力梁寿命显著提升。

基于尺寸工程的辊压窗框分析与优化

摘要: 辊压窗框工艺复杂, 对整车尺寸影响大, 为了尽可能优化提升辊压窗框的尺寸, 降低后期匹配难度, 介绍了辊压窗框常见的产品结构及工艺流程, 通过理论模拟计算以及实际测量数据分析, 指出了辊压窗框的常见缺陷。针对造型设计、产品设计、尺寸设计, 工艺设计以及供应商管理等几个方面提出了一些尺寸优化方案, 从而降低了成本, 保证了质量, 为辊压窗框的尺寸控制及优化提供了一些思路。

14.9级高强度汽车紧固件用钢42CrMoVNb球化退火工艺研究

摘要:通过对不同球化退火工艺结果进行金相、扫描和硬度分析,研究了14.9级高强度汽车紧固件用钢42CrMoVNb球化退火规律。结果表明:42CrMoVNb 球化退火工艺的第一阶段的保温时间长,可增加碳化物在钢中的溶解度,使钢中的碳及铁原子获得更多的扩散激活能,从而促进碳化物的球化;42CrMoVNb球化退火工艺的第一阶段加热温度高于Ac1,原始组织奥氏体化,经水冷后生成马氏体组织,会造成球化态硬度偏高,不利于冷镦成型;42CrMoVNb最佳的球化退火工艺为:750℃×3h炉冷至710℃×6h,以15℃/h炉冷到500℃后空冷。

镁合金座椅骨架设计及性能研究

摘要:为了满足汽车对座椅轻量化的要求,提出一种用镁合金靠背总成及坐盆总成替代原钢结构骨架的设计方案。该方案中镁合金靠背和坐盆均为一体式结构,可以减少焊接成本和装配时间。为了验证镁合金靠背和坐盆的结构强度,使用Ls-dyna软件对座椅骨架进行了FEA分析,结果表明靠背及坐盆应力未超出镁合金材料许用要求。在保证强度足够的情况下,新设计镁合金座椅靠背比原靠背总成质量减轻44.5%,新设计镁合金座椅坐盆比原坐盆总成质量减轻37.2%,减重效果明显,可以满足设计要求。

基于级进延展冷镦工艺的大长径比薄壁管件成形优化

摘要: 针对常见的大长径比薄壁管件热锻工艺存在的温度难以控制、尺寸精度低的问题,以长径比为5.3 的气弹簧用油气缸为例,提出一种先镦粗后级进延展式冷镦成形方法。在搭建三维模型的基础上,利用Deform-3D软件对拟定工艺的金属流动规律、成形载荷和断裂趋势等进行分析,验证了工艺的可行性。结合仿真结果,以薄壁延伸最大成形载荷为优化目标,利用正交试验与极差分析,得出各因素对最大成形载荷的影响程度依次为: 首次缩径值a>入模角λ>冲头下压速度v,并选取了最优工艺参数组合: 冲头下压速度v = 15 mm·s-1、首次缩径值a= 0.70 mm、入模角λ= 7°。优化后的工艺参数使最大成形载荷降低了18.15%,提高了薄壁成形质量。研究结果为同类大长径比薄壁管件的研究提供了理论参考。