車門防撞梁的熱沖壓技術(shù)

刊名：Advanced Materials Research（英）

刊期：2014年第1063期

作者：Chun-Hau Tseng et al

編譯：王瑩

為減輕車輛的質(zhì)量和減少CO2的排放量，并維持車輛部件的高強(qiáng)度性能，熱沖壓技術(shù)成為解決該問題的關(guān)鍵。采用熱沖壓高強(qiáng)度鋼在顯著減輕汽車質(zhì)量的同時(shí)還具備較好的物理、力學(xué)性能。車門防撞梁是眾多汽車制造商第一個(gè)采用熱沖壓技術(shù)制造的組件，其三維彎曲表面使得模具設(shè)計(jì)較為復(fù)雜。然而，隨著碰撞法規(guī)要求日益嚴(yán)格，需要設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的車門防撞梁，為此增加了其在深度和寬度方面的尺寸，但也增加了其成形的難度。

本文研究的車門防撞梁采用5B22硼鋼材料，其尺寸為長1105mm、寬140mm、深45mm。中間部分被設(shè)計(jì)為M型特征。在試驗(yàn)過程中，當(dāng)加熱金屬板件的溫度超過9000℃時(shí)，則迅速將其取出，在熱沖壓模具中進(jìn)行沖壓成形，并在模具中冷卻淬火，形成馬氏體結(jié)構(gòu)部件。

利用CAE軟件進(jìn)行模擬分析并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比。結(jié)果表明：①在M型結(jié)構(gòu)形成的過程中，壓力的設(shè)置對金屬的成形性有很大的影響，能有效地使R角區(qū)變薄，并減少熱沖壓過程中R角的破裂；②CAE分析對材料成形性和力學(xué)性能起著重要作用，并且可以使車門防撞梁具有一個(gè)均勻的硬度分布；③車門防撞梁的三維測量結(jié)果顯示，車門防撞梁的最大偏差為±1mm，可與一般汽車零部件組裝精度的保持一致。