汽车车身防腐设计分析及应用

摘要:[目的]为提升汽车车身在复杂使用环境下的防腐性能,达成设定的防腐设计目标,系统分析车身腐蚀成因及关键影响因素。[方法]从材料选型(包括高强钢、铝合金、镀锌板等)、结构设计(如排气排水孔、电泳工艺孔和钣金搭接密封)、涂装工艺制定(包括前处理、电泳、密封、注蜡等)、制造过程控制等方面,阐述了车身防腐设计要点,并以实际车型为例进行应用验证。[结果]通过道路强化腐蚀试验验证,案例车型实现了“车身外观可见腐蚀红锈等效年限≥6年、钣金件耐穿孔腐蚀等效年限≥12年、腐蚀导致功能失效等效年限≥12年”的防腐目标。[结论]系统化的防腐涉及可有效提升车身的耐腐蚀性能,实现可靠性与耐久性目标。本文为提升汽车车身防腐性能提供了理论与实践参考。未来汽车车身防腐设计将向着环保、智能、工艺一体化的方向发展。

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。

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。

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。

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。

国外汽车发动机连杆的轻量化研究

摘要:发动机的轻量化是发动机设计人员一直努力的目标,特别是运动部件如连杆、曲轴、活塞的轻量化设计对于降低整机振动及改善发动机的油耗其意义重大。国外各大汽车公司及连杆的供应商对连杆轻量化设计做了大量的研究并已投入商业化生产。本文从连杆的材料、各部位的结构优化方案、连杆螺栓加工方式的改进、连杆小头无衬套设计、优化后连杆的有限元分析预测等方面对连杆轻量化设计进行了全面的阐述,编译了国外连杆最新的轻量化设计方案并介绍了轻量化连杆的典型结构供相关设计人员参考。

汽车用金属材料在高应变速率下响应特性的研究进展

摘要:基于轻量化和安全性的要求,对汽车用金属材料在高应变速率下的响应特性进行了大量的研究;对高应变速率下的试验设备、试验方法、试验数据处理方法及描述材料响应特性的本构方程等方面的研究进展进行了综述;总结了高强度钢和先进高强度钢在高应变速率下的响应特性、拟合的本构方程以及组织演变规律;介绍了典型铝合金和镁合金在高应变速率下的响应特性,提出了考虑温度和热激活能影响的描述铝合金和镁合金在高应变速率下流变特性的本构方程;对高应变速率下汽车用金属材料响应特性的试验设备、试验方法和研究方向等提出了一些建议。