基于超高強(qiáng)度鋼的汽車門柱熱沖壓模具

刊名：International Journal of Precision Engineering and Manufacturing（英）

刊期：2012年第7期

作者：Chao Jiang

編譯：劉超

超高強(qiáng)度鋼的熱沖壓技術(shù)在汽車車身結(jié)構(gòu)中廣泛應(yīng)用，其具有雙重優(yōu)勢，既可以減輕車身質(zhì)量又可同時(shí)提高安全性能。

研究了熱沖壓成形淬火模具，以汽車門柱梁為例，通過改變多種因素優(yōu)化模具的整體結(jié)構(gòu)和熱沖壓過程。仿真試驗(yàn)中，通過調(diào)整模具強(qiáng)度、冷卻管布置方式和其它相關(guān)因素以獲得優(yōu)化的性能。該熱沖壓模具生產(chǎn)出的柱梁樣件拉伸強(qiáng)度為1550MPa，延伸率為6.5%，尺寸精度為±0.3mm，相對(duì)于原始的管狀梁熱沖壓成形的車門柱梁剛度提高2.2倍，強(qiáng)度提高3.8倍。這樣的柱梁可以在C-NCAP汽車碰撞試驗(yàn)中獲得五星的最好成績。同時(shí)，采用減少交叉區(qū)域的厚度和拉拔深度的方法，可使初始管狀梁車門柱梁的質(zhì)量減輕9.32%。采用熱沖壓模具制作車門柱梁的汽車既可以減輕車身質(zhì)量達(dá)到節(jié)能環(huán)保的效果，又可以有效提高碰撞安全性以增強(qiáng)整車的被動(dòng)安全性能。

熱沖壓模具的研究結(jié)果如下。

（1）冷卻管冷卻性能最重要的影響因素是模具成形表面到冷卻管的距離，其次是冷卻管的布置和冷卻管的直徑。

（2）具有優(yōu)化系統(tǒng)和熱沖壓過程參數(shù)的熱沖壓模具能保證材料組織全部為馬氏體結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的力學(xué)性能。

（3）超高強(qiáng)度鋼汽車柱梁優(yōu)化后可實(shí)現(xiàn)碰撞五星級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)汽車安全性和輕量化的雙重目標(biāo)。