汽车钢板成形技术
汽车成形工艺
汽车成形工艺汽车成形工艺1. 简介汽车成形工艺是指汽车制造过程中涉及到车身板金加工、焊接、喷涂等相关工艺流程。
它起到了决定汽车外观质感和安全性能的重要作用。
2. 车身板金加工在汽车制造中，车身板金加工是一项重要的工艺流程。
它包括以下几个主要步骤： - 制作模具：根据汽车设计图纸，制作适应形状的金属模具。
- 材料选择：选择适合汽车车身的材料，如钢板、铝合金等。
- 板金成形：通过冲压、拉伸等方式，将平板材料成形为符合汽车设计要求的形状。
- 焊接：将不同部位的板金零部件进行焊接，形成完整的车身骨架。
3. 焊接工艺汽车焊接工艺是车身制造中不可或缺的一部分。
以下是常用的焊接工艺： - 点焊：使用电流在连接点进行快速加热，将两个金属零件焊接在一起。
- 拉丝焊：使用拉丝机将两个金属零件的边缘相互拉丝，形成连接。
- 气体保护焊：通过将惰性气体注入焊接区域，防止金属氧化，使焊接更加坚固。
4. 喷涂工艺喷涂工艺是最后一个重要的制造环节。
以下是相关的工艺流程：- 表面处理：对车身进行清洗、除锈、抛光等处理，为喷涂做好准备。
- 底漆喷涂：喷涂一层底漆，提高车身的耐腐蚀性和平整度。
- 面漆喷涂：喷涂车身的最终颜色和效果。
5. 未来发展趋势随着科技的不断进步，汽车成形工艺也在不断演变。
以下是一些未来的发展趋势： - 智能化：引入机器人和自动化设备，提高生产效率和精度。
- 轻量化：采用更轻、更强度高的材料，减少车身重量，提高燃油经济性和驾驶性能。
- 柔性制造：引入柔性生产线，以适应各种不同车型的生产需求。
结论汽车成形工艺在汽车制造中起到了重要的作用，对汽车外观质感和安全性能具有重要影响。
随着技术的不断创新，这一领域将持续发展，为汽车制造带来更多的可能性。
6. 挑战与机遇在开展汽车成形工艺的过程中，也面临着一些挑战和机遇： - 制造精度：汽车外观要求高，需要保持精确的制造尺寸和曲面度。
- 节能环保：寻找更环保的加工工艺和材料，减少能源消耗和废弃物产生。
现代汽车用高强度钢热成型技术分析
现代汽车用高强度钢热成型技术分析摘要作为汽车行业发展的一个重大方向和未来前景，汽车逐渐向高质量和轻量化方向不断迈进，在经济全球化的浪潮指引下，世界各国都在汽车钢铁企业的开发方面进行了有关高强度钢材和相关技术的探索和初尝，并且也在不同层次上取得了一定的成果和建树。
针对于此，本文重点分析了汽车用热成型高强度钢的重要地位、相关技术研究以及弊端。
关键词高强度钢；汽车行业；热成型技术1 汽车用热成型高强度钢的重要地位在整個汽车的发展历史中，钢铁作为汽车制造的重要材料，一直贯穿于整个汽车工业的全过程中。
尽管在汽车制造中不断涌现出铝合金等复合材料，但是由于高强度钢的高减重性能、高碰撞吸收能以及高疲劳强度等一系列突出优势，使得其在整个汽车制造工业不断向轻量化、高质化的方向迈进的历程中，一直作为轻量化的重要材料被制造商所青睐。
随着21世纪对于汽车行业的环保要求更为严苛，汽车生产已经越来越趋于燃料消耗最低化、污染气体排放减量化等高标准环保现象。
在这个转变和跃升的过程中，高强度钢板处于一个极其重要的地位，并且钢铁业正在极力研制和开发出不同种类的高强度钢板。
在整个汽车制造行业对于高强度钢板的旺盛需求和极力青睐，充分协调好轻量化和器械安全性能的热成型高强度技术以及相关工艺不断地突破原有发展层面不断发展和更新，并且为汽车行业不断注入了新鲜的血液和前进发展的动力，该阶段，相关技术人员依然在探索和实践中，不断地进行技术质量和产品效果的再次升级[1]。
2 高强度钢热成型加工技术研究2.1 理论基础与冷成型加工技术相比，热成型加工技术的实施建立在一个不断变化的温度场之上。
随着板料上的温度场的变化和改变，其基体组织和力学相关性能也在不断地发生一系列的变化，这会带来应力场变化的结果。
在这种情况之下，变化了的板料应力场又会施加反作用于温度场，综合上述现象看来，热成型技术实质上就是板料内部的温度场和应力场相互影响相互作用的一个过程。
基于以上结论，热成形的钢板成分就要与整个过程的热循环相匹配。
汽车用高强度钢热成型技术
汽车用高强度钢热成型技术作者：王亚东来源：《时代汽车》 2018年第5期摘要：随着时代的发展、科技的进步和人们生活质量的提高，人们对于汽车的需求日益增长，同时对于汽车整体的舒适性、安全性等多方面提出了更高的要求，而汽车用高强度钢热成型技术可以很好的满足人们的需求，顺应时代的发展要求。
该技术可以在满足汽车舒适、安全等多方面性能的前提下对汽车进行轻量化处理，从而达到节能减排功效，同时也促进了整体汽车行业的创新和发展。
关键词：汽车；高强度钢；热成型技术1 关于汽车用高强度钢对于目前汽车行业的创新和发展，一方面要顺应当前国家提倡的节能减排要求，使汽车轻量化，另一方面要努力提高汽车整体的舒适、安全、动力等性能，这是汽车行业整体发展创新的方向，而高强度钢热成型技术在汽车领域的应用有效的解决了这一问题，更好的满足了市场和消费者的需求。
在汽车行业发展的进程中，满足性能的前提下质量轻化的方法具体有：一是选择密度较低的汽车制造材料，像铝合金等多种材料可以有效的替代原先的钢材料，二是使用高强度钢热成型技术，在满足强度要求的情况下减少加强板等零件的数量，三是通过先进的汽车加工技术减少材料使用‘”。
而其中整体效果最佳的便是高强度钢热成型用技术。
2关于高强度钢热成型技术2.1原理高强度钢热成型技术的原理是将高强度钢在加热过程中实现相变，使珠光体和铁素体均匀奥氏体化，然后在模具内冲压成型，同时利用模具内的冷却水道，将冲压成型的零件快速均匀的冷却，从而将奥氏体转化为马氏体。
进而使汽车用高强度钢获得更高的屈服强度和抗拉强度，有效的提升车身的整体性能，获得更高的安全性。
2.2特点对于汽车用高强度钢热成型技术，由于其相对于一般的冷冲压零件具有更高的强度，可以减少车身加强板的使用，在汽车制造过程中带来更高安全性的同时也实现了整车质量的轻量化。
在高强度钢热成型技术中，热成型工艺使得使材料具有更好的延展性，更利于成型，同时可以使材料在极高温度冲压成型后回弹量较小，从而提高了汽车制造中零件的尺寸精度。
Autoform R7汽车热冲压成形的技术解析
Autoform R7热成型
所谓的硼钢，是指汽车上的热成型钢，因为在这种钢材中加入了硼元素，所以又 称作硼钢。是指将钢板经过950°C的高温加热之后一次成形，然后又迅速冷却， 全面提升了钢板强度，经过这样处理的钢材称之为热成型钢。
热成型钢具有极高的材料强度和机械安全性。一般的高强度钢板的抗拉强度在 400-450MPa左右，而热成形钢抗拉强度高达1300-1600 MPa，屈服度达1000Mpa 之上，每平方厘米能承受10吨以上的压力，为普通钢材的3-4倍，其硬度仅次于 陶瓷，但又具有钢材的韧性。把这种材料用在车身上，在车身重量几乎没有太大 变化情况下，承受力提高了30%，使汽车的车身强度更好。
3.转移：
指的是将加热后的钢板从加热炉中取出放进热成形模具中去。在这一道工序中， 必须保证钢板被尽可能快地转移到模具中，一方面是为了防止高温下的钢板氧化， 另一方面是为了确保钢板在成形时仍然处在较高的温度下，以具有良好的塑性。
4.冲压和淬火：
在将钢板放进模具之后，要立即对钢板进行冲压成形，以免温度下降过多影响钢 板的成形性能。成形以后模具要合模保压一段时间，一方面是为了控制零件的形 状，另一方面是利用模具中设置的冷却装置对钢板进行淬火，使零件形成均匀的 马氏体组织，获得良好的尺寸精度和机械性能。研究表明，就目前常用的热冲压 钢材而言，实现奥氏体向马氏体转变的最小冷却速率为27~30℃/s，因此要保证 模具对板料的冷却速度大于此临界值。
热成型软区零件可使需要高强度部位抗拉、屈服强度等机械性能显著提高，达到 可以承受更大的撞击力的效果,同时也可使需要低强度部位拥有较低抗拉、屈服强 度，在碰撞时达到吸能和溃缩的作用，两者方式的结合能够有效地提高汽车的碰 撞安全性能,实现汽车轻量化。实现同一个热成型零件在不同区域有不同的机械性 能，优化零件在整车碰撞试验中的性能表现。
高强度钢板的两种热成形技术
高强度钢板的两种热成形技术强度钢板热成形技术有间接成形和直接成形两种工艺。
间接成形工艺可成形具有复杂形状的零部件，预成型后可进行加工;直接成形工艺节省时间、能源。
强度钢板热成形技术是同时实现汽车车体轻量化和提高碰撞安全性的最新技术。
目前，欧、美、日等各大汽车生产厂商已成功地将高强度钢热成形技术应用汽车构件的生产中，经济效益显著，有效地提高了市场竞争力。
目前国内仅有几家公司从国外引入生产线，耗资十分巨大，国内汽车厂家成本负担很大。
国内众多汽车公司正在迫切寻求用该项技术来铸造汽车冲压件。
但是，该项技术和装备被几家国外公司所垄断，设备价格十分昂贵。
因此，热成形零件的价格也远高于普通冷成形件，导致国内目前仅有少数厂家在高档轿车上采购这种高强度冲压件，远远满足不了国内汽车行业的市场需要。
针对上述情况，大连理工大学与长春伟孚特汽车零部件有限公司联合开发出国内第一条具有完全自主知识产权的高强度钢板热成形批量连续生产线。
高强度钢板热成形技术是集落料、加热、防氧化、冲压、淬火冷却、切形和喷丸处理等为一体的综合制造系统，是体现机械加工、电控和材料化工紧密交叉的国际前沿高新技术。
热成形连续加热炉要保证板料加热到设定的温度充分奥氏体化，同时避免没有防氧化涂层板料的高温氧化脱碳，这决定了热成形连续加热炉与其他加热炉相比应具有独特的核心技术。
成形有间接成形和直接成形两种工艺。
热成形间接成形工艺是指板料先经过冷冲压进行预成形，然后加热到奥氏体化温度，保温一段时间后放到具有冷却系统的模具里进行最终成形及淬火。
热成形间接成形工艺的优点如下：(1)可以成形具有复杂形状的车内零部件，几乎可以获得目前所有的冲压承载件。
(2)板料预成形后，后续热成形工艺不需要过多考虑板料高温成形性能，可以确保板料完全淬火得到所需要的马氏体组织。
(3)板料预成形后可以进行修边、翻边、冲孔等工艺加工，避免板料淬火硬化后加工困难问题。
热成形直接成形工艺是指板料加热到奥氏体化温度保温一段时间后直接放到具有冷却系统的模具里进行成形及淬火。
汽车覆盖件冲压成形技术pdf
汽车覆盖件是指构成汽车车身或驾驶室、覆盖发动机和底盘的薄金属板料制成的异形体表面和内部零件。
汽车覆盖件冲压成形技术是一种用于制造汽车覆盖件的技术，它通常涉及使用冲压模具将金属板材成形为所需的形状。
汽车覆盖件冲压成形技术的主要优点包括：
1.生产效率高：可以在短时间内生产大量的覆盖件。
2.成本低：与其他制造方法相比，冲压成形技术的成本较低。
3.质量高：可以生产出高精度、高质量的覆盖件。
4.设计灵活：可以根据需要设计各种形状的覆盖件。
汽车覆盖件冲压成形技术的主要步骤包括：
1.设计：根据汽车的设计要求，设计出所需的覆盖件形状。
2.模具制造：根据设计制造出冲压模具。
3.板材准备：将金属板材切割成所需的大小和形状。
4.冲压成形：使用冲压模具将金属板材成形为所需的形状。
5.修整：对成形后的覆盖件进行修整，以确保其符合设计要求。
6.表面处理：对覆盖件进行表面处理，以提高其外观和耐久性。
总的来说，汽车覆盖件冲压成形技术是一种高效、低成本、高质量的制造技术，它在汽车制造中得到了广泛的应用。
汽车板的成形性及冲压成形技术
●按强度级别分：有普通强度级和高强度级别；
●按冲压级别分：有商品级（CQ）、普通冲压级（DQ）、 深冲压级（DDQ）和超深冲压级（EDDQ）;
●按冲压件的复杂程度分：P级（普通拉延），S级（深
拉延），Z级（最深拉延）, F级（复杂冲压）, HF级 （很复杂冲压)和ZF级（最复杂冲压)。
板材成形性的基本概念
罩式退火（BA） 连续退火（CA） 低（*） 低（*） 低（* * ） 低（* *）
Al （* * *）
（* * *） （#） ＞Ar3 （* *） 约70% 20~50 约720 ℃
（#）
低（*） （#） ＞Ar3 （* *） 约85% 5~20K 约850 ℃
Ti/Nb （* * *）
低（*） （* *） ＞Ar3或＜ Ar1 （* *） 高（*） 约90% （#） 约900 ℃
成形性能的内容
薄板成形性能研究方法
基本成形性研究 ： 拉伸试验 金相试验、硬度试验 模拟成形性研究 ： 杯突试验、拉深试验 扩孔试验、锥杯试验 成形极限研究 ： 胀形试验、成形极限图
单向拉伸试验获得的力学性能指标参数
杯突试验方法
拉深试验方法
锥杯试验方法
扩孔试验方法
成型的分类及变形特征
特征材料对冲压缺陷的影响
0.015~0.03
（DDQ、EDDQ) ≤ 0.005
IF钢
（EDDQ、S－EDDQ）≤ 0.003
不同冷轧冲压板的冶金成分 控制范围参考值
钢种
CQ级
C
Si
≤0.0 3 ≤0.0 3 ≤0.0 2
Mn
≤0.2 5 ≤0.2 0 ≤0.1 5
S
≤0.00 8 ≤0.00 8 ≤0.00 8
高强度钢热成型
汽车技术汽车用高强度钢热成型技术高强度钢的热成型技术可解决传统成型高强度钢板在汽车车身制造中遇到的各种问题。
介绍了汽车用高强度钢热成型的加工工艺、加工关键技术、热成型零件的检测方法以及国内外的研究现状。
以用于热冲压成型的高强度钢——硼钢为例，对我国热成型技术的应用情况及未来热成型技术需要解决的问题进行了阐述。
主题词：高强度钢板热成型硼钢1 汽车用热成型高强度钢长期以来，钢铁一直是汽车工业的基础，虽然汽车制造中铝合金、镁合金、塑料及复合材料的用量不断增加，但高强度钢以其具有的高减重潜力、高碰撞吸收能、高疲劳强度、高成型性及低平面各向异性等优势[1,2]，已经成为汽车工业轻量化的主要材料。
21世纪的汽车行业以降低燃料消耗、减少CO2和废气排放成为社会的主要需求，为适应这种发展趋势，钢铁业已开发出许多种类的高强度钢板来帮助减轻汽车质量，同时提高汽车的安全性。
为兼顾轻量化与碰撞安全性及高强度下冲压件回弹与模具磨损等问题，热成型高强度钢及其成型工艺和应用技术应运而生。
目前凡是达到U-NCAP碰撞4 星或5 星级水平的乘用车型，其安全件（A/B/C 柱、保险杠、防撞梁等）多数采用了抗拉强度为1 500 MPa、屈服强度为1 200 MPa 的热成型高强度钢。
同时，为解决高强度钢冷成型中的裂纹和形状冻结性不良等问题，出现了热冲压成型材料，已用其进行了强度高达1 470 MPa 级汽车部件的制造。
本文首先介绍高强度钢热成型加工工艺及其关键技术，然后分析了国内外热成型研究成果与现状，最后对热成型技术的应用发展进行了展望。
2 高强度钢热成型加工工艺2.1 热成型加工工艺2.1.1 理论基础与传统的冷成型工艺相比，热成型工艺的特点是在板料上存在一个不断变化的温度场。
在温度场的影响下，板料的基体组织和力学性能发生变化，导致板料的应力场也发生变化，同时板料的应力场变化又反作用于温度场，所以热成型工艺就是板料内部温度场与应力场共存且相互耦合的变化过程（见图1）。
钣金件造型中的成型工艺
钣金件造型中的成型工艺金属板材是一类重要的产品造型材料，在汽车车身的过程中，占有非常重要的地位。
在车身生产过程中，通过以金属薄板为材料，进行塑性变形加工之后，形成汽车所需的零件和产品。
尤其随着工业化进程的加快，汽车需求量的不断增加，消费者对产品质量的要求也日益提升，如何提高金属板材的加工成形质量，如何提高工艺水平，理顺成型工艺与产品造型的关系就显得尤过迫切。
1钣金件造型中常用的成型工艺钣金件的成型工艺主要以折弯、拉伸、旋压、特种成型等为主。
其中生产过程中，最为常用的主要是折弯和拉伸工艺。
同时，也是车身生产过程中最常用的部件成型工艺。
在部件生产过程中，简单的采用折弯或拉深工艺，都会使得产品外观显得精糙，质量满足不了工艺要求，如何将二者有机结合，通过互补达到良好的产品要求，就需要对成型工艺做进一步研究和分析，总结所成型产品的造型特点，灵活运用加工技巧，从而加工出造型满足工艺要求的部件。
2折弯工艺在折弯工艺生产中，必不可少的是切割和焊接，其中以折弯工艺为主，切割和焊接为辅，通过三者的有机结合，达到良好的工艺要求。
其中折弯工艺是通过将板材、型材、管材等基础材料在外力作用下，变形弯曲到设计要求的曲度或角度，从而形成所加工零件的一道工序。
在材料经过折弯加工后，在折弯处形成一个圆角R，此圆角R的大小，决定了折弯加工过程中曲面弯曲的程度。
折弯时要首先要根据图纸上的尺寸，材料厚度确定折弯时用的刀具和刀槽，避免产品与刀具相碰撞引起变形是上模选用的关键（在同一个产品中，可能会用到不同型号的上模），下模的选用根据板材的厚度来确定。
其次是确定折弯的先后顺序，折弯一般规律是先内后外，先小后大，先特殊后普通。
3拉深工艺拉深工艺是冲压工艺的一种，是指将平板毛坯或杯形毛坯在凸模作用下拉入凹模型腔形成开口空心零件的成形工艺方法。
拉深也称压延，是板金成形的基础性工艺。
用拉深成形可以制成筒形，阶梯形、锥形、半球形、盒形和其它不规则形状的立体空心零件。
汽车的热成型钢
汽车的热成型钢钢板类型：热成形钢板技术是指将钢板经过950°C的高温加热之后一次成形，又迅速冷却从而全面提升了钢板强度，屈服度达1000Mpa之高，每平方厘米能承受10吨以上的压力，把这种材料用在车身上，在车身重量几乎没有太大变化情况下，承受力提高了30%，使汽车的刚强度达到全新水准，在欧洲NCAP碰撞测试中达到五星级标准。
简介：一个车身的强度取决于车身的设计与钢板强度，因此车身重要防护部位的钢板强度就显得至关重要，热成型钢板无疑是各类高强度板中的佼佼者。
优势：极高的材料强度及延展性。
一般的高强度钢板的抗拉强度在400-450MPa左右，而热成形钢材加热前抗拉强度就已达到500-800MPa，加热成形后则提高至1300-1600 MPa，为普通钢材的3-4倍，其硬度仅次于陶瓷，但又具有钢材的韧性。
因此由热成型钢板制成的车身极大的提高了车身的抗碰撞能力和整体安全性，在碰撞中对车内人员会起到很好的保护作用。
有效的减轻整车重量，节约能耗。
由于热成型钢板极高的材料强度，因此在设计时可以用一个热成形零件代替多个普通钢板的零件。
例如速腾车型前后门中间的B柱，由于采用了热成型钢板则不再需要加强梁，在保证强度的情况下，减少5个零件，减重约4.5公斤，自然减少了汽车的油耗，对缩减车主的使用成本也起到了辅助作用。
而迈腾总重因采用热成型钢板减轻的重量和则接近10公斤。
热成型钢板具有很好的材料成形准确度，消除材料回弹的影响，可以实现复杂的形状。
由于热成型钢板的特殊性质，并且是加热后成形，因此可以在一道工序完成普通冷冲压成形需多道工序才能完成的复杂形状。
一次成型的工艺好处在于可以确保钢板在加工过程当中，钢板内部纤维流向不必受到二次受力的冲击，保证钢板保持最好的强度和韧度，而且在零件成形后进行快速冷却，零件成形后的回弹量很小，极大地提高了材料成形准确度，更好的保证了零件尺寸精度，为下一步的车身焊接打下良好的基础。
钢板热冲压新技术介绍
钢板热冲压新技术介绍一、本文概述随着汽车工业的快速发展，对汽车零部件的性能要求日益提高，特别是在安全性、轻量化和节能减排方面。
钢板热冲压技术作为一种先进的金属成形工艺，以其独特的优势在这些领域发挥着重要作用。
本文旨在全面介绍钢板热冲压新技术，包括其基本原理、工艺流程、设备配置、材料选择以及应用领域等方面的内容。
通过深入了解钢板热冲压新技术，可以为汽车工业及其他相关领域的技术进步和创新发展提供有益的参考和借鉴。
二、传统钢板热冲压技术概述传统钢板热冲压技术，也被称为热成形或热压成形，是一种广泛应用于汽车制造业的金属成形工艺。
该技术主要利用高温下金属材料的良好塑性，通过在红热状态下对钢板进行冲压，以实现复杂形状和高强度构件的制造。
在传统的钢板热冲压过程中，钢板首先被加热到奥氏体相变温度以上，使其具备足够的塑性。
随后，在高温条件下，钢板被迅速转移到冲压模具中，利用模具的压力和形状，使钢板发生塑性变形，从而得到所需的形状和尺寸。
完成冲压后，零件通过淬火和回火等热处理工艺，获得高强度和高硬度的马氏体组织。
传统钢板热冲压技术的优点在于能够制造出高强度、高刚度的复杂形状零件，这些零件在汽车工业中广泛应用于车身结构、底盘部件以及安全系统等关键部位。
该技术还能够实现零件的轻量化，降低整车的能耗和排放。
然而，传统钢板热冲压技术也存在一些局限性。
高温操作对设备和模具的材料要求较高，增加了制造成本。
热冲压过程中需要精确控制加热温度、冲压速度和冷却速率等参数，以确保零件的质量和性能。
由于热冲压过程中金属材料的流动性和成形性受温度影响较大，因此对于一些形状复杂或尺寸精度要求较高的零件，制造难度较大。
随着科技的不断进步和汽车工业的发展，传统钢板热冲压技术也在不断创新和完善。
目前，研究人员正致力于探索新型加热方式、优化冲压工艺参数以及开发高性能的模具材料等方面的工作，以期进一步提高热冲压技术的成形精度、生产效率和经济效益。
三、钢板热冲压新技术介绍随着现代工业的快速发展，钢板热冲压技术作为一种先进的金属成型工艺，正日益受到业界的广泛关注和应用。
汽车轻量化材料成型工艺分析
汽车轻量化材料成型工艺分析汽车轻量化是现代汽车工业发展的重要趋势之一，它能够显著提高汽车的燃油效率、降低排放、提升操控性能和安全性。
轻量化材料的应用和成型工艺是实现汽车轻量化的关键。
本文将探讨汽车轻量化材料的种类、成型工艺及其在汽车制造中的应用。
一、汽车轻量化材料的种类汽车轻量化材料主要包括高强度钢、铝合金、镁合金、复合材料等。
这些材料具有密度低、强度高、耐腐蚀性好等特点，是实现汽车轻量化的理想选择。
1.1 高强度钢高强度钢是汽车轻量化中应用最广泛的材料之一。
它通过优化合金成分和热处理工艺，实现了强度和韧性的双重提升。
高强度钢在汽车车身、底盘等关键部位的应用，可以有效降低整车重量，同时保持良好的安全性能。
1.2 铝合金铝合金以其低密度、高比强度和良好的铸造性能，成为汽车轻量化的另一重要材料。
铝合金可以通过铸造、锻造、挤压等工艺成型，广泛应用于汽车的发动机、变速箱、车身结构件等部件。
1.3 镁合金镁合金是所有结构材料中密度最低的金属，其密度仅为铝的2/3，钢的1/4。
镁合金的强度和刚度较高，且具有良好的阻尼性能和电磁屏蔽性能，适用于汽车的仪表板、座椅框架、轮毂等部件。
1.4 复合材料复合材料是由两种或两种以上不同材料组合而成的新型材料，具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点。
在汽车领域，常用的复合材料包括碳纤维增强塑料(CFRP)、玻璃纤维增强塑料(GFRP)等。
这些材料在汽车的车身、内饰、底盘等部位的应用，可以显著降低汽车的重量。
二、汽车轻量化材料的成型工艺汽车轻量化材料的成型工艺是实现材料性能的关键环节，不同的材料和应用场景需要采用不同的成型工艺。
2.1 铸造工艺铸造是将熔融金属倒入模具中，待其冷却凝固后形成所需形状的工艺。
对于铝合金和镁合金等材料，铸造工艺可以实现复杂形状的成型，且成本相对较低。
常见的铸造工艺包括砂型铸造、金属型铸造、低压铸造等。
2.2 锻造工艺锻造是通过施加外力使金属形成所需形状的工艺，它能够提高材料的密实度和强度。
高强度钢板冲压成形回弹控制技术
李世 明 ，彭 成 允 ，关 婧 ，李 涛
（ 庆理 工 大 学 ，材 料科 学 与工 程 学 院 ，重 庆 ，４ ０ ５ ） 重 ０ ０ ４
摘 要 ：上的使用量在 不断增加 。高 强度钢 板冷冲 压成形 中 ，回弹是不 可
ｔ ｔ ｅ ， ｔ ｇ ｒ ｉ ｐ ｉ ｂａ ｋ．Ｔｈｅ ｐａ ｒ ｉ ｔ ｏｄ ｅ ｔ ａｎ ｅ ｈ ｈｅ ｓｅ ｌ ｈｅ ｂｉ ｇｅ ｎ ｓ ｒｎｇ ｃ ｐｅ ｎ ｒ ｕｃ ｈｅ ｍ ｉ ｍ ｔ ｏｄｓｏ ｐｒｎｇ ｃ ｏ ｒ ｒ ｏｃ ｓ ｆｓ ｉ ｂａ ｋ ｃ ｎｔｏｌａ ｅ ｐｒ ｅ ｓ ｃ ｏｎｔｏｌａ ｅ ｃ ｍ ｐｅ ａ ｉ ｎ ｅ ｈｏｄ ｉ ｃ ｌ ｒ ｎｄ ｄｉ ｏ ｎｓ ｔｏ ｍ ｔ ｎ ｏ ｄ—ｓａ ｐ ｎｇ ｆ ｇｈ ｓｒ ｎｇ ｈ ｔ ｅ ． ｕ ｍ ａ ｙ ｎｇ ｔ ｉ ｉ ｅ ｔ ｍ ｉ ｏｒ ｈｉ ｔ ｅ ｔ ｓｅ １Ｓ ｍ ｒ ｉ ｈｅ ｐｒｎｃｐｌ ａ ａ ｌｃ ｔｏｎ ｏｆｈｏｔ ｔ ｍ ｐ ｎｇ ｆ ｒ ｉ ｎｄ ｔ ａ ｔ ｅ ｔｉ ｔ ｉ ｖｅｏｐ ｅ ｔ ｎ ａ ｉｉ ｎ， ｔ ｐｅ ｎｄ ｐｐ ｉ ａ ｉ －ｓａ ｉ ｏ ｍ ｎｇ ａ ｈｅ ｆ ｃ ｏｒ ｏｆ ｒ ｓｒ ｃ ｔ ｄｅ ｌ ｍ ｎ ．Ｉ ｄｄ ｔｏ ｈｅ ｐａ ｒ ｉ ｔ ｏｄ ｅ ｔ ｔ ｐｓ ｆ ｒ ｓ ｉｎｇ ｃ ＦＥＭ ｉ ｕｌｔｏ ａ ｏｍ ｅ ｆ ｃ ｏ ｓ ｗ ｈｉｈ ｎｆｕｅ ｅ ｔ ＥＭ ｉ ｕ ａ ｉ ｎ ｎ ｒ ｕｃ ｈｅ ｓ ｅ ｏ ｐｒ ｂａ ｋ Ｓ ｍ ａ ｉ ｎ ｎｄ ｓ ａ ｔ ｒ ｃ ｉ ｌ ｎｃ ｈｅ Ｆ ｓｍ ｌ ｔｏ ｐ ｅ ｉｉ ｒ ｃ ｓｏｎ．Ｉ ｐｒ ｖ ｎｇ ｔ ｃ ｕｒ ｃ ｆＦＥＭ ｉ ｕ ａ ｉ ａ ｂｅ ｇｒ ａｌ ｅ ｍ ｏ ｉ ｈｅ ａ ｃ ａ ｙ ０ ｓｍ ｌ ｔｏｎ ｃ ｎ ｅ ｔｙ ｒ ｄｕｃ ｈｅ ｔｍ ｅｏｆｍ ｏｕ ｄ ｍ ａ ｆ ｃ ｕｒ ． ｅ ｔ ｉ ｌ ｎｕ ａ ｔ ｅ Ｋ ｅ ｗ ｏｒ ｓ Ｈ ｉ ｈ ｔ ｅ ｈ ｔ ｅ ； Ｓ ｉ ｂａ ｋ ｃ ｎｔ ｏ ； Ｆ ｙ ｄ ： ｇ ｓｒ ｎｇ ｓｅ ｌ ｐｒｎｇ ｃ ｏ ｒ ｌ ＥＭ ｉ ｕｌ ｔｏ ｓｍ ａ ｉ ｎ
3种典型车身用高强度钢板成形性试验及其成形极限图的有限元分析
１ 引言
成 形极 限 图用 以表 示板 材 处于 各 种 应 变 比时 所
现状 ，需 要合 理 安排 各 个成 形 工 序 的 内容 、 协 调 各 工 序 及 各 工 序 之 间 各部 分板 料 的极 限 变形 程 度 ， 因 此 对４ ０ Ｄ ５ ０ 、７ ０ 种 典型 高 强度 钢 板 进 ４ Ｗ 、 ９ Ｒ ８ Ｙ３
极 限的 影响 。
在成 形 极 限 图 中 ，纵 坐标 为径 向应 变 Ｅ ，横 坐 标 为周 向应 变 Ｅ， １ 。 号试 样 的成 形 极 限如 图３ 示 ， 所 板料在 Ｅ ＞０ Ｅ２ 区 域 内 变 形 ，接 近 于 单 向拉 、 ＜０ 伸 状 态 并 且 绝 大 部 分 质 点 变形 集 中 于 Ｅ１ 一 的 ＝ ２Ｅ 单 轴 拉 伸 线 两 侧 ，最 大 主 应 变 Ｅ ＞０ ，破 裂 点 产 生 在 试样 中 心。４ ０ Ｄ的极 限应 变 比 卢 ４ Ｄ ０４ ， ４Ｗ ０ １ ｗ
７ ０ 的板厚减 薄应变Ｉ ３ ８Ｙ １ 明显小于其他两
２１年第 期 ０２ ４
汽车工艺与材料 Ａ＆ ６ ＴＭ１ ３
．
数 字 １ 园 撞
：
＼
ｌ ４Ｗ ４Ｄ ０
破 裂 区域
开 Ｅ１ ３ 面 应 变 主 轴 越 远 （ ＝一 平 ａ、ｂ尺
ｌ
破裂 危 险区
∞ ∞ ∞ ∞
的 板厚 减 薄环 ，在 垂 直 于 方形 试 样 对 边 的方 向上 ， 因 法兰 流 入最 少 而 分别 形成 ４ 个破 裂 点 。 由极 限应 变
比卢４ｗ ０４ 、卢５ Ｒ ．３ ４ Ｄ ．２ ０ ９ 一０４ 、卢７Ｙ ．２ ０ ８ ０４ 可知 ， ０
３ 板 料在 双 拉 变形 状 态下 的 极 限应 变 比很 接 近。 但 种
车身钢板的修复成形技术(小事故车的修理)
车身金属板件的损坏类型及 修理方法
车身板件的损坏类型
直接损坏
断裂、擦伤或划痕。
间接损坏
折损(单纯的铰折、凹陷铰折、单纯的卷 曲、凹陷卷曲)
挤压（拉伸部位、压宿部位）
直接损坏
直接损坏很容易理解，它通常以断裂、擦伤和 划痕的形式出现，用眼睛即可看到。直接损坏 是引起碰撞的物体与金属板上受到损坏的部位 直接接触而造成的。
轻微损坏的车辆
严重损坏的车辆
拆卸相关零件（必要时）
拆卸相关零件
锤和顶铁锤击法修复
焊接介子拉拔法修复
用原子灰填充成形
防锈处理
矫正设备初步矫正 更换损坏的零件 板件的修理与零件定位
进行涂装工序
修理塑料件
金属材料的特性
弹性变形
弹性变形是金属受到拉伸后能够恢复到原来 的形状的能力。也就是在修理中常见的金属 回弹。
在受到损坏的金属板上回发生弹性变形，修 理技师可以利用金属的回弹倾向进行修理， 任何比较平滑的部位都可能发生回弹，即使 它们受到邻近部位的影响而偏离了原来的位 置，当临近部位的变形消除后，这些受影响 的部位往往会跳到其原来的形状。
弹性变形： 受到压力时， 金属发生弯 曲；压力消 失后，金属 恢复到原来 的形状
汽油箱
消音器；排气管等
镀锌板
锌覆于钢板表面的方法有电镀和热浸涂两种。 镀锌板可分为单面处理、双面处理和2/3面处理等
几种 镀锌板依靠表面活性较强的金属锌作为保护层，
先产生氧化物而保护内部的钢板，因此镀锌层在 进行车身维修时应尽量保持其完好，不得将锌层 磨去，尤其是用于内部的锌层，由于无法再次进 行防腐处理，必须保证完好 镀锌钢板涂装注意要点 镀锌板在进行焊接操作时要注意，高温会使锌层 汽化，汽化的锌具有较强的毒性
装备制造业之塑性成形技术
装备制造业之塑性成形技术在装备制造业中，塑性成形技术是一项重要的制造工艺，它通过对金属材料的塑性变形来实现对零件的成形。
塑性成形技术具有高效、精确、经济的特点，广泛应用于各个领域，如汽车制造、航空航天等。
本文将对塑性成形技术的概念、工艺流程以及在装备制造业中的应用进行论述，并重点介绍了其在汽车制造领域中的应用。
一、塑性成形技术概述塑性成形技术是利用材料在塑性变形过程中体积不变的特性，通过外力作用将材料加工成所需形状的一种成形工艺。
它能够更好地满足装备制造业对高强度、轻质材料的需求，并能够减少加工工序和材料浪费。
塑性成形技术包括热挤压、热轧、锻造、拉伸等多种方法，每种方法都有其适用的材料和成形形式。
二、塑性成形技术的工艺流程塑性成形技术的工艺流程一般包括材料准备、装配和调整、塑性成形、材料处理和成品制备等环节。
首先，需要选择合适的材料，并对其进行加热、退火等预处理，以提高材料的可塑性。
然后在成形装置中安装和调整模具，确保其能够进行准确的成形。
接下来，将加热后的材料放入成形装置中，通过外力的作用，使其发生塑性变形，并按照设计要求形成所需的零件形状。
最后，对成形后的零件进行处理和制备，如清洗、涂层等，以保证其质量和性能的稳定。
三、塑性成形技术在装备制造业中的应用1. 汽车制造领域塑性成形技术在汽车制造领域中得到了广泛的应用。
例如，汽车车身的制造中，通过冲压工艺将钢板进行成形，制作出车身外壳等零部件。
这种工艺具有高效、精确的特点，能够满足汽车制造行业对高强度、轻质材料的需求，并能够大批量生产，提高生产效率。
2. 航空航天领域在航空航天领域，塑性成形技术被广泛应用于飞机和火箭等装备的制造过程中。
例如，利用锻造技术可以制造出高强度、耐高温的发动机零部件，以提高发动机的性能和寿命。
此外，通过冲压工艺可以制造出轻质、高强度的飞机蒙皮和结构零件等。
3. 电子设备制造领域在电子设备制造领域，塑性成形技术也有着广泛的应用。
车身轻量化先进成形技术
59
62 14 41
18 26
21
27
38
厚度敏感的零件
吸 能 区
过 渡 区
刚 性 区
强度敏感的零件
三、液压成形 具备为副车架、复杂扭力梁、车身骨架等液压成形零件提供全面技 术解决方案的能力 � � � � � � 产品同步开发（成形性评估、辅以性能预测） 管材选择 弯管工艺设计 成形工艺设计 模具、工艺设计 质量保证
三、液压成形 研发进展－车身骨架件
预成形模具与液压成形模具二合一 模具、 工艺设计技术 � 低压液压成形成套 低压液压成形成套模具、 模具、工艺设计技术 � 超高强钢液压成形 �成形性和尺寸精度的完美解决
三、液压成形 研发进展－复杂扭力梁
采用3.5mm的热冲压 钢板B1500 � 首次 HS 首次采 冲压钢板 B1500HS 自主 设计 � 成套工艺、模具 成套工艺、模具自主 自主设计 � 完美的使用性能
� 发动机零件：各类皮带轮、启动飞轮 � 变速箱零件：离合器壳体、Disk carrier � 车轮：钢轮轮辋、卡车轮辐、铝合金车轮等 � 带内齿的空心轮： � 天然气气瓶： � 排气歧管： � 催化器外壳： � Airspring: � 转向零件：
六、旋压成形 宝钢旋压成形技术支撑能力：
•材料可旋性评估 •轻量化旋压轮辋方案设计 •轻量化旋压轮辋成形仿真分析 •钢轮性能评估仿真分析 •旋压成形工艺试制、样件试制
优点 轻量化效果更好 无焊缝，表面质量好，用过渡区代替焊缝，连接强度大幅度提高 厚度组合灵活，连续性生产，生产效率高 过渡区有良好的吸收能量效果，抗冲击性能更好 缺点 不能拼接异种材质薄板 不能曲线拼接、不能扩宽拼接
七、VRB 2 在汽车上的适用范围
汽车用钢板St13冲压成型数值模拟分析
成 本， 提高板料制件 的质量及生产效率。 前后梁是 比较典型 的汽车冲压件 ， 本课题 选择前后梁作为
３ Ｓ ｔ １ ３ ） ￣ 压模 拟结 果
在模 拟汽车前横 梁拉深成形 时， 为提 高计算效率 ， 采用 了
研 究梁类汽车冲压件 的冲压成型过程 的实例， 以汽车钢板Ｓ Ｔ １ ３ 近似简化条件处理拉 深成形 问题 ， 板料材料采 用了Ｈ ｉ ｌ ｌ 屈服 作为成型前后梁的材料， 用有 限元软件Ｄ ｙ ｎ ａ ｆ ｏ ｒ ｍ 对前后梁冲压 准则的厚向异性材料模 型， 模 具材料采用刚体材料模 型。 成 型过程进行数值模拟 。 板料为１ ． Ｏ ｍ ｍ 厚的Ｓ ｔ ｌ ３ 普通钢板成 形前后梁 ， 模拟参 数设
摘 要： 本文应） ＠ ＇ ｄ ｙ ｎ ａ ｆ ｏ ｒ ｍ ￣－ ｆ ｌ ［ 模拟技术对Ｓ ｔ ｌ ３ 钢板建立前后梁的冲 压模型， 研究其成型性能， 得知： Ｓ ｔ ｌ ３ 成型汽车冲压件， 通过反 复修改 冲头冲压速度和压边圈压力优化工艺参数后， 能够表现出良好的成型性。
关键 词： 汽车前后 梁； ｄ ｙ ｎ ａ ｆ ｏ ｒ ｍ ； 数值 模 拟技 术
・
设 计 分 析
汽车用钢板Ｓ ｔ １ ３ ｔ ￣ 压成型数值模拟分析
王 立 杨 日 辉 陈 军。 （ １ Ｊ 东北电 力 大学工 程训练 教学中 心， 吉 林 吉 林 １ ３ ２ ０ １ ２ ： ２ ． 吉林 大通集团 有限 公 司， 吉林 吉林 １ ３ ２ ０ ０ ０ ）
上
图１ 前后粱的三维 图
和压边 圈压力的大小来优化 工艺参 数后， 表现 出了良好 的成型
上
前 后 梁 实 性 。 （ ２ ） 通 过利用ｄ ｙ ｎ ａ ｆ ｏ ｒ ｍ 的数值模拟技术对钢板Ｓ ｔ ｌ ３ 进行 实时
热冲压成形工艺解析
热冲压成形工艺解析热冲压成形工艺解析随着汽车轻量化的发展，钢板热冲压技术应运而生，其将高强度钢板在温度场内由奥氏体转变为马氏体，提高了板料的强度，降低了板料的重量。
本文对热冲压成形板料和设备应用进行了总结，并预测了热冲压技术的未来发展趋势...安全、节能和环保是消费者最关心的汽车性能指标。
目前，降低汽车燃料消耗、减少CO2和废气排放是社会的主要需求。
车身轻量化对于减轻整车自身重量、降低油耗和促进节能环保至关重要。
为了适应轻量化的发展趋势，热成形工艺和应用技术应运而生。
热成形压力机简称热冲压，是相对于常见的冷冲压成形而言。
为了帮助减轻汽车自身重量并提高汽车的安全性，钢铁业开发出许多种类的高强度钢板。
为了克服高强度钢板冷成形的困难，热冲压需要通过将钢板加热，使其板料上产生一个不断变化的温度场。
在温度场的影响下，板料的基体组织和力学性能发生变化，导致板料的应力场也发生变化，同板料的应力场变化又反作用于温度场。
热成形工艺过程为：首先将常温下强度为500～600MPa的硼合金钢板加热到约940℃，全奥氏体后，将材料从加热炉转移到热成形的压力机中，该过程在空气中进行，必须尽快完成，如果成形前材料温度降到750℃以下，就可能形成铁素体从而恶化零件的机械性能。
送入内部具有冷却系统的模具内，压力机进行冲压、成形。
板料在模具内快速冷却(水冷)，将奥氏体转变为马氏体(200℃以下)，冷却速度一般为-40～100℃/s以保证零件的淬透性，使冲压件得到硬化，大幅度提高强度(1500MPa)。
所以热成形工艺就是板料内部温度场与应力场共存且相互耦合的变化过程。
热冲压成形的生产流程为拆垛装置、加热炉、上料装置、成形冷却、激光切割和喷丸涂油，如图1所示。
图1 热冲压成形的工艺流程热成形板料选择目前，热成形用钢均选用硼钢，因微量的硼可有效提高钢的淬透性，使零件在模具中以适当的冷却速度获得所需要的马氏体组织，从而保证零件的高强度。
热成形冲压板材主要分为镀层与无镀层板材。
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热成形是一种采用对专用的热成形钢进行高温成形得到超高强零件的制造 技术。
9 激光拼焊板技术发展和应用
按照结构需要或板料规格需求合理设计、优化选用板料。
9 滚压成形…… 它们是传统成形工艺无法达到的，目前公认的有效的汽
车轻量化和提高安全性能的先进成形方法。
主要内容
一、汽车用钢板及制造技术发展 二、冲压基本工序及模拟成形性能评价方法 三、重点工作、先进成型技术介绍 四、实际案例分析讨论及交流
0.148
0.155
0.15
0.134
• 胀形工序实验0.评108 估 0.1
• 绘制成形极限图 0.05
• 翻边工序实验评估 0
热镀锌
电镀锌
预磷化电镀锌
锌铁合金
¾ 摩擦试验
• 抗凹性实验评估
• 材料高速性能评估
冲压基本工序及模拟成形性能评 价方法
• 拉伸工序实验评估 • 胀形工序实验评估 • 绘制成形极限图 • 翻边工序实验评估 • 摩擦实验 ¾ 抗凹性实验评估 • 材料高速性能评估
B柱加强板吸收内能(J)
位移(mm)
B柱加强板碰撞仿真模型
3000000
2500000
2000000
1500000
1000000 500000
传统高强钢 特殊高强钢
0
0.00
胀形变形工艺和应变状态
塑性变形局限于某一固定区域 内， 成形靠表面积增大实现， 因此毛坯厚度减薄， 变形区处 于双向应力拉伸状态， 不会出 现失稳起皱的现象，表面质量 好。
试验方法：杯突 评估指标：IE
试验方法：极限拱顶高 评估指标：LDH0
冲压基本工序及模拟成形性能评
¾ 绘制成形极限图
实验设备
价方法
高速拉伸试验
冲压基本工序及模拟成形性能评 价方法
• 拉伸工序实验评估 • 胀形工序实验评估 • 绘制成形极限图 • 翻边工序实验评估 • 摩擦实验 • 抗凹性实验评估 ¾ 材料高速性能评估
高速压溃试验
主要内容
一、汽车用钢板及制造技术发展 二、冲压基本工序及模拟成形性能评价方法 三、重点工作、先进成型技术介绍 四、实际案例分析讨论及交流
汽车钢板成形技术
宝钢研究院 吴磊 2007年12月
主要内容
一、汽车用钢板及制造技术发展 二、冲压基本工序及模拟成形性能评价方法 三、重点工作、先进成型技术介绍 四、实际案例分析讨论及交流
一、汽车用钢板
汽车用材及制造技术的演化
20世纪初
20世纪中期
21世纪初
车身设计 框架设计
部件车身
部件车身
制造工艺
侧围、立柱、车门内板、纵梁、地板等16个零件采 用激光拼焊板后白车身零件数减少20%，减重25%
车身制造技术新发展
激光拼焊板技术的应用： （具备产业化生产的能力）
车身制造技术新发展
Forming Simulation and Analysis of TWB
车身制造技术新发展
采用激光拼焊钢板冲制的汽车零件
这两个因素的直接导致汽车用钢板强度的提升和相应的零部件制造加工 工艺的变革
目前汽车轻量化和提高安全性能主要采用二种方法：
一、新材料，如采用高强度钢板，通过冲压成形得到所需零件，在 钢板厚度减薄的同时大幅提高零件的强度和刚度
二、结构，对于承受弯扭载荷为主的结构，采用空心变截面构件， 既可减轻汽车质量，又可充分利用材料的强度和刚度，提高安全 性能。
冲压基本工序及模拟成形性能评
0.8
• 拉伸工序实验评估
0.7
价方法
dent load（kN）
0.6
• 胀形工序实验评估
0.5
0.4
• 绘制成形极限图
0.3
BH BIF
0.2
• 翻边工序实验评估
0.1
BP ST14
• 摩擦实验 ¾ 抗凹性实验评估 • 材料高速性能评估
0 0
500 450 400 350 300 250 200
简单部件的连接 锻造和板料成形
车身用材
木材 钢铁
复杂零件 钢铁
复杂大型零部件 拼焊板成形 液压成形 热成形
先进高强钢 高强铝合金 镁合金 塑料
板料成形的基本因素
薄板成形性的影响因素
材料因素 • 厚度 • 标准规定宽度 • 屈服强度 • 抗拉强度 • 屈服延伸 • 总延伸率 • n值 • r值 • 表面形貌 • 油品---品种和用量
在成形试验机上采用直径为100mm刚性半
球形凸模对试样进行冲压，试样置于凹
模和压边圈之间，压边力的选择宜将试
样压死不流入为适当。
Advanced Table Model
Advanced Target Model
冲压基本工序及模拟成形性能评 价方法
• 拉伸工序实验评估
• 胀形工序实验评估
• 绘制成形极限图
0.1
267
0.2
0.3
0.4
dent depth（mm）
245
215
198
0.
BH BP BIF ST14
dent load（N）
150
100 50
0
冲压基本工序及模拟成形性能评
价方法
• 拉伸工序实验评估 • 胀形工序实验评估 • 绘制成形极限图
构建考虑应变率效应的材料本构关系，进行 高速碰撞时获取精确结果；
板料成形的基本性能
• 镀层粘附力 • 摩擦系数 • 抗凹陷性 • 变形刚度 • 回弹特性 • 疲劳性能 • 耐撞击性能 • ……………
冲压基本工序及模拟成形性能评 价方法
¾ 拉伸工序实验评估
• 胀形工序实验评估
• 绘制成形极限图
• 翻边工序实验评估 拉深变形工艺和应变状态
• 摩擦试验 • 抗凹性实验评估
汽车板的全面评估技术 ¾ 基本成形性能评价 • 模拟成形性能评价 • 其它材料性能评价
板料成形的基本性能
汽车板的全面评估技术 • 基本成形性能评价 ¾ 模拟成形性能评价 • 其它材料性能评价
板料成形的基本性能
成形方式：拉深（深拉延） 主要质量问题：拉裂、起皱 试验方法：圆筒拉深（冲杯） 评价指标：LDR
液压成形的概念
管件液压成形
车身制造技术新发展
板材液压成形
车身制造技术新发展
管件液压成形在汽车行业的应用
车身制造技术新发展
液压成型（Hydroforming）技术的应用： 1）具有5000T的液压成型技术的研发设备 2）正在进行产业化的准备工作 3）在副车架等零件上的应用能够实现减重、降成本
车身制造技术新发展
对不同材料的高速动态特性进行评估 （CR,HSLA,DP,BH,TRIP等等）
• 翻边工序实验评估
• 摩擦实验
• 抗凹性实验评估
¾ 材料高速性能评估
冲压基本工序及模拟成形性能评 价方法
• 拉伸工序实验评估
• 胀形工序实验评估
• 绘制成形极限图
• 翻边工序实验评估
• 摩擦实验
• 抗凹性实验评估
¾ 材料高速性能评估
Simulation and Analysis of Hydroforming Process
车身制造技术新发展
Advantage of Hydroforming Process
车身制造技术新发展
辊压成形
车身制造技术新发展
热冲压成形
车身制造技术新发展
1300~1800 热冲 压后
500~700 原板
成形方式：胀形 主要质量问题：开裂/减薄 试验方法：杯突、半球胀形 评价指标：IE、LDH0
成形方式：弯曲 主要质量问题：回弹 试验方法：弯曲 评价指标：Rmin/t
成形方式：翻边 主要质量问题：
外翻边：起皱 内翻边：开裂 试验方法：扩孔 评价指标：λ
汽车板的全面评估技术 • 基本成形性能评价 • 模拟成形性能评价 ¾ 其它材料性能评价
因此需要对模具表面进行特殊处理 9 随着钢板强度的提高，成型阻力增大，模具受力
状态发生变化，因此需要能够承受具力而不发生 变形的模具材质 9 高强度钢板的成型规律和硬化规律易于常规钢 种，因此需要更新成型工艺 9 高强钢零件的回弹量大且难以控制，为达到汽车 装配要求，需要更加严格和有效的精度控制手段
• LDH • 镀层
模具因素
• 坯料在模具中位置 • 耐磨护板的公差 • 模具对中 • 模具抛光—粗糙度/打磨
方向
• 模具所用材料及刚度 • 表面处理—类型/深度/硬
度 • 拉延筋—位置/类型/深度
/尺寸
• 模具所有圆角半径 • 间隙 • 模具擦划伤
坯料因素 • 坯料尺寸 • 坯料形状 • 上料机械手位置
互动因素 • 材料温度 • 模具温度 • 气候条件 • 止动块垫片
车身用高强钢发展趋势
目前国内轿车发展趋势和制约条件体现在两个方面：
一、国内正碰法规和侧碰法规的出台，导致轿车车身结构向高强度 发展，能够成型且更高强度的汽车结构件得到了青睐
二、随着环境保护、能源紧张等因素的影响，消费者越来越青睐低 排量、大马力的节能型轿车
140
120
实验室测定
100
的材料成形
80
颈缩断裂区
极限曲线
60
临界区
40
安全
20
0
-40 -30 -20 -10
0
10
20
30
40
工程次应变 e2 (%)
考虑10％安 全裕度后的 材料成形极 限曲线
零件冲压成形试验评估技术
Engineering Application of CGA (Circle Grid Analysis) Technology （应用于模具认证的网格试验和安全裕度分析）