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。

汽车吸能盒零件多工位级进模设计

摘要:针对厚度大、强度高、成形困难且尺寸精度要求高的汽车吸能盒零件,通过工艺分析确定了直排中间载体的排样设计的14工位级进模冲压方案,材料利用率达75.14%。采用有限元模拟方法分析了产品成形过程中的回弹变形量,通过在侧整形工位施加补偿的方法解决了回弹超差问题;采用先冲孔后成形的方式解决了位于圆角上的溃缩孔无法直接冲裁的问题;采用挂台加背托板的形式固定凸模,解决了冲裁轮廓不封闭引起的冲裁力不平衡的问题;设计了楔形回退机构,解决了零件存在冲压负角无法直接成形的问题。生产试制结果表明,该级进模设计合理可靠,产品质量达到要求,生产效率高。

固态电池技术发展现状综述

摘要:车辆电动化发展要求动力电池具有高能量密度、高安全和高可靠性。液态电解质动力电池能量密度提升空间不足,严重影响车辆的续航里程,存在起火、漏液的安全隐患,因此,越来越多的企业进行固态电池的技术研发。采用固态电解质的动力电池不仅彻底解决了安全性问题,同时可显著提高动力电池的能量密度,满足车辆的长续航里程要求。总结了固态电池的技术发展现状,分析了国内外固态电池技术的难点,为车企应用推广固态电池提供理论参考依据。

汽车车身特种钢材点焊工艺研究

摘要:阐述了汽车用高强钢、热成形钢和镀锌钢材料组织和力学性能及其电阻点焊影响因素。并对高强钢、热成形钢和镀锌钢电阻点焊工艺进行分析,明确其工艺设计原则。高强钢焊接适合软规范,适当加长焊接时间,采用平面及球形端面电极,可焊接范围更广。镀锌钢焊接适合强规范,适当提高焊接电流并增大焊接压力,采用球形电极并增加修磨频次,优选Cu-Al2O3电极。设备方面两者建议优选中频伺服焊接技术。

汽车零部件自动化热成形生产线关键技术设计

摘要:随着环保、安全因素对车辆的限制越发严格,高强度热冲压成形零件在车辆制造中的比重也逐渐提高,已成为车辆白车身构造不可或缺的重要组成。在介绍热成形技术基本原理的基础上,通过列举关键工艺数据,对汽车零部件自动化生产线的主要构成设备,包括加热炉、冲压机、冲压模具和自动化搬送设备的选型及相关设计内容作了详细介绍。

新能源汽车结构变化与机床市场需求

摘要:基于新能源汽车的结构变化,对相关的机床加工设备提出了定制化开发要求。以动力总成为代表的核心零部件加工机床(龙门机床、立式加工中心、数控车床及卧式加工中心),一体化压铸成型配套机床(高速轻型龙门机床),以及动力电池极柱专机(摩擦焊机床),都得到了快速发展,催生机床市场新需求,并得到实际应用。

高强汽车钢温冲压成形工艺探讨

摘要:热冲压成形汽车零部件的室温组织为全马氏体组织,虽然强度高,但延展性差。为此,提出了一种采用热轧后直接淬火获得马氏体组织,随后在冲压工序进行回火以提高冲压件延展性的温冲压成形工艺。采用热轧实验机和MMS-200热力模拟实验机模拟温冲压成形过程,并对实验钢力学性能和组织结构进行了分析。结果表明:随温冲压成形温度的升高及保温时间的延长,实验钢成形后抗拉强度和维氏硬度值不断下降,伸长率呈先上升后下降再上升的趋势。随成形温度的增加,实验钢组织由马氏体不断转变为回火马氏体、回火屈氏体和回火索氏体。在350℃保温120~180s,实验钢成形后力学性能最佳,抗拉强度超过1500MPa,伸长率大于8%,硬度值在425HV~440HV之间。冲压成形温度越高,对冲压设备所需求的力能参数越低。

不同场景下燃料电池汽车氢泄漏的安全研究

摘要:处于不同停车场环境的燃料电池汽车产生氢泄漏时,氢气的扩散规律会受不同的环境条件影响。为研究燃料电池汽车在泄漏事故中的氢气泄放特征及停车场环境对其扩散的影响,建立了封闭、半封闭、开放、通风4种环境条件的停车场下燃料电池汽车氢泄漏的计算模型,分析氢气扩散规律以及氢气浓度随时间和空间的变化规律。结果表明,封闭环境下氢气会由于与空气的挤兑而聚集在车辆正上方的停车场顶部,浓度较高且扩散速度慢;半封闭环境的氢气扩散与封闭环境类似,但氢气聚集浓度明显降低;开放环境下氢气主要聚集在汽车周围,向四周稀释速度较快,相比于封闭与半封闭环境氢气浓度始终比较低;通风环境下氢气会顺着风向向下游扩散,主要聚集在车辆背风处。这些结果可以为燃料电池汽车氢泄漏引起的火灾风险提供参考。

动力电池壳体连接工艺应力腐蚀断裂问题研究

摘要:高速射钉常用在板材或型材的连接中,可通过一种不可拆卸的静连接将两个或两个以上的元件连接在一起,因而在高压电池壳体生产中被广泛使用,但由于新能源汽车使用环境恶劣,高速射钉断裂的情况时有发生。针对这类现象,对高速射钉进行合理设计,避免其发生断裂尤为重要。文章通过试验探究了不同条件下的高速射钉状态,验证了高速射钉断裂的影响因素,并从微观角度解释了其断裂机理。研究显示,高速射钉断裂由应力腐蚀开裂(SCC)引起,并由3个边界条件共同作用:高硬度钢、腐蚀环境、拉伸应力。综合考虑新能源汽车的使用环境和试验优化结果,合理降低射钉硬度可以有效避免其开裂,为以后的电池包连接工艺发展提供了重要的指导意义。

高性能汽车钢组织性能特点及未来研发方向

摘要:介绍了先进汽车用钢的组织和性能特点,认为具有较低强塑积的第一代汽车钢主要是通过铁素体、马氏体等多种基体组织的选取和配合对强度和塑性进行调控,第二代汽车钢通常具有单相奥氏体组织,表现出超高的强塑积,在汽车轻量化和安全性方面都有明显促进作用,但是其高合金质量分数提高了生产成本和难度,不利于规模化生产和应用。而第三代汽车钢则是通过在马氏体或超细晶铁素体基体上引入大量的亚稳奥氏体来提高汽车钢的强度和塑性,从而大幅度提高钢的强塑积。