TRB及其轧制应用关键技术

汽车轻量化中辊压成形的关键技术

汽车的白车身减重是轻量化的重要内容。

辊压件是白车身的重要构件。

本文介绍了汽车中辊压成形的应用及关键技术，特别是高强钢的辊压成形中的回弹、变形能以及扭曲、侧弯、边波等缺陷的预防和解决办法。

开发了多代保险杠、防撞杆、门槛等辊压件产品。

对于辊压成形国内外先进技术的发展作了介绍。

汽车轻量化中的辊压件为减少能源消耗和环境污染，汽车轻量化成为世界各国汽车制造的新趋势。

白车身作为汽车的重要部件，占到总车重量的40%左右，因此白车身的减重优化成为轻量化设计的重要内容。

目前国际上新车型白车身开发设计，广泛采用先进高强度钢板，其中有相当部分的构件，诸如前后保险杠、门梁、框轨、车顶弓型架、车身的B柱及底盘等构件，都是由辊压成形制造方式完成的。

辊压成形工艺广泛应用于汽车部件的制造，汽车上很多部件是由辊压工艺生产的（图1）。

辊压成形工艺与传统冲压相比，具有高效、节材、环保、成本低等突出优点，成为汽车部件制造工艺方法之一。

据统计采用辊压工艺制造的汽车部件，大约为车重的10%左右。

图1 辊压工艺生产的汽车零件辊压成形是通过顺序配置的多道次成形轧辊，把卷材、带材等金属板带不断地进行弯曲，以制成特定断面的型材。

辊压成形与其他板金属成形的工艺相比，具有以下优点：⑴生产效率高，适合于大批量生产，和冲压、折弯工艺相比提高效率10倍以上，制造成本大幅降低。

⑵加工产品的长度基本不受限制，可以连续生产。

⑶产品的表面质量好，尺寸精度高。

⑷在辊压成形生产线上可以集成其他的加工工艺，如冲孔、焊接、压花等。

⑸与热轧和冲压工艺相比能够节约材料15%～30%。

⑹生产噪声低，无环境污染。

辊压成形工艺加工出来的型材其断面结构合理、品种规格繁多、几何尺寸精确，体现了现代社会对材料轻型化、合理化、功能化的使用要求。

辊压成形是一种高效节能的工艺技术，符合“发展循环经济，创建节约社会”的政策要求。

辊压成形采用先进的高效生产工艺，使成形截面达到最好的力学性能。

高强钢辊压成形的关键技术先进高强度钢AHSS（Advanced High Strength Steel）具有优良的材料性能。

汽车“热成形钢板冲压件”材料手册

汽车“热成形钢板冲压件”材料手册一、零件性能要求及应用采用热成形钢板冲压件的零件通常是车身碰撞传力路径的安全结构件，大多要求具有高强度，起到防止碰撞时过分变形、入侵乘员生存空间的作用。

同时对零件的韧性有一定要求，比如车门防撞梁、B柱等，在发生碰撞发生变形时，不能过早弯折断裂，以起到吸收能量的作用。

下图1为沃尔沃V系列车型的白车身用材示意，红色代表热冲压零件，主要集中在正碰和侧碰路径上，包括A柱、B柱、C柱、前后纵梁、顶盖横梁、上边梁、门槛、地板横梁等。

由于轻量化及碰撞安全的越来越高的需求，热成型钢在汽车骨架上的应用比例也在不断扩大。

根据GM的公开资料，预计目前热成型钢年产能已达600万吨，与之相比，发展多年的第三代冷冲压高强钢的产量仅为3万吨。

如下图2，以Volvo为例，XC90在2015年热成型钢单车用量已从7%提升到38%，目前最新车型已达42%。

钢质或轻度钢铝混合路线的车企均大幅提升热成型钢占比，部分电动车企开始在电池包结构件上量产应用。

二、材料性能要求为了保证乘员舱的完整性和防撞性能，一般对热冲压材料（通常指1500MPa和1800MPa的硼钢）有如下需求：1. 高的材料强度；2. 良好的弯曲断裂韧性；3.均匀的组织性能；4.合适的成本；5.镀层材料还需求较好的耐蚀性（分为镀AS、镀锌和裸板）；6.良好的热处理工艺性能（奥氏体化温度、临界冷却速度）；7.良好的点焊、激光焊性能。

当然，现在随着汽车安全件的精细化设计需求，除了需求越来越高强度的硼钢（22MnB5、28MnB5、34MnB5）外，也需要中等强度的高韧性的热冲压材料作为软区材料，例如B柱的下端使用低合金高强钢6Mn6等，此类材料的需求为高弯曲韧性、良好的可焊性、较大的临界冷却速度，室温组织可以为铁素体、珠光体或马氏体组织。

三、行业用材分析1、行业用材现状•从基材来讲：①硬区：目前热冲压钢板主要应用的是1500MPa的22MnB5和1800MPa的34MnB5硼钢，用作硬区部位，即需要超高强度来减小或防止变形的部位；②软区：基于激光拼焊（TWB，Tailored Welded Blanks）技术的成熟，也有500/600MPa级的6Mn6、1000MPa级的8Mn*、1200MPa级的12Mn*等材料用于激光拼焊件的低强度部位，俗称软区。

钢铁工业降本增效关键共性技术推荐目录

3
安保型转炉烟气高效热回收成套技术和装备
4
转炉烟气隔爆型中低温余热回收技术
5
高安全性转炉煤气干法净化与回收系统
6
智能工业加热系统研究及应用
7
原料场绿色高效储运工艺和即时平衡供料技术开发与应用
8
高效低耗安全不锈钢混酸废液资源化再生利用关键技术及装备
9
热轧浊环水与热轧油泥协同处理技术及应用
10
冶金固废+纳米材料制备新型绿色纳米混凝土技术
附件：《钢铁工业降本增效关键共性技术推荐目录》
一、选矿
序号
名称
1
难选弱磁性铁矿石闪速（流态化）磁化焙烧成套技术与装备
2
复杂难选铁矿资源氢基矿相转化全组分利用关键技术
3
矿用高强高硬抗冲击研磨体关键制备技术及应用
二、烧结
序号
名称
1
分层供热低碳富氢技术及装备
2
低碳高效智慧烧结关键技术与装备研发与应用
3
超厚料层高效低耗烧结技术
4
第二代烧结烟气循环技术的研发及应用
5
烧结机头烟气袋式除尘技术与应用
三、焦化
序号
名称
1
大型干熄焦装置长寿、高效关键技术
四、炼铁
序号
名称
1
新一代顶燃式热风炉绿色低碳长寿技术
2
高炉热风炉低温烟气余热利用协同除尘脱硫降碳技术及应用
3
高炉炉顶均压煤气回收技术
4
高炉高比例烟煤安全高效喷吹技术
五、炼钢
序号
名称
1
铁水涌动式微损扒渣技术
2
大型转炉洁净利用技术
4
中冶赛迪绿色节能环保炼钢电弧炉CISDI-AutoARC

“热连轧超薄超高强带钢智能轧制技术开发及应用”项目获得2018年冶金科学技术三等奖

（科技部：倪建能供稿）
பைடு நூலகம்
本项目属于板带轧制技术与自动化交叉的科学技术领域。批量、稳定、低成本地生产高性能钢铁材料是钢铁制造技术发展的重要方向，是实现绿色钢铁的必然选择。本项目攻克了热连轧超薄规格高强钢的智能化轧制关键技术，实现了极限规格、极限性能（厚度１．２ｍｍ、屈服强度７００ＭＰａ级）产品的大批量稳定生产，使梅钢１７８０热轧高强薄规格产品轧制比例在传统热连轧线巾稳居国内外同行前列，厚度 ≤２．０ｍｍ的带钢比例从单月８％增加至２１％，／Ｊ，Ｈ￣产量在同类产线中稳居前列，年均经济效益８０１１万元；申请发明专￣１Ｊ２６件，获得软件著作权５项；发表核心期刊论文６０余篇，其中ＳＣＩ／ＥＩ收录３９篇。项目在智能化轧制模型与稳定性控制、轧机没备精度诊断、轧机振荡防治等技术领域进行了重点突破，增强了梅钢热轧产品的竞争能力盈利能力，推动了钢铁行业的绿色转型，支撑了国家节能减排战略，对内外热连轧机组的升级改造和新建项目具有重要示范和推广价值。
“热连轧超薄超高强带钢智能轧制技术开发及应用’’项目获得２０１８年冶金科学技术三等奖
上海梅山钢铁股份有限公司与武汉科技大学合作申报的 “热连轧超薄超高强带钢智能轧制技术开发及应用 ” 项目获得２０１８年中国钢铁一Ｉ业协会、中国金属学会冶金科学技术三等奖。

汽车论文

论对汽车文化方面的看法班级：830910 学号：19 姓名：张汉成汽车工业已经成为我国国民经济的支柱产业之一，据最新统计资料显示，我国已成为世界第4大汽车生产国。

伴随着我国现代化进程，汽车工业的发展将会有着更为强劲的势头。

然而，汽车在带给人们迅捷与方便的同时，也带来很多负面的影响，其中最令人关注的就是由汽车引来的全球能源短缺和尾气排放对人类生存环境的污染问题。

针对汽车工业面临的可持续发展问题，本文首先分析汽车轻量化的技术内涵和实现途径，进而介绍变截面薄板及其在汽车白车身制造中的应用。

1 、汽车轻量化的内涵和途径（1）汽车轻量化的技术内涵不论是以内燃机为动力的燃油车，还是以新型燃料电池为动力的电动车或者混合动力汽车，减轻汽车自身的重量——汽车轻量化问题应该是消除上述负面影响的一剂良方。

因为汽车自重越轻，需要的引擎也就越轻，耗油或耗电就会更低，同时尾气排放量（对于燃油车）也越小。

汽车轻量化将成为汽车工业发展中的一项关键性研究课题。

然而，汽车轻量化绝非是简单地将其小型化而已。

首先应保持汽车原有的性能不受影响，即既要有目标地减轻汽车自身的重量，又要保证汽车行驶的安全性、耐撞性、抗振性及舒适性，同时汽车本身的造价不被提高，以免给客户造成经济上的压力。

（2）实现汽车轻量化的主要途径据统计，汽车车身、底盘、发动机三大件约占一辆轿车总重量的65％以上。

其中车身外、内覆盖件的重量又居首位。

因此减少汽车白车身重量对降低发动机的功耗和减少汽车总重量具有双重的效应，是汽车轻量化的重要途径。

为减轻白车身的重量，首先应在白车身制造材料方面寻找突破口。

具体说来可以有如下几种方案：（1）使用密度小、强度高的轻质材料，像铝镁轻合金、塑料聚合物材料、陶瓷材料等；（2）使用同密度、同弹性模量而且工艺性能好的截面厚度较薄的高强度钢；（3）使用基于新材料加工技术的轻量化结构用材，如连续挤压变截面型材、金属基复合材料板、激光焊接板材等。

方案（1）和（2）是通过更换车身材料种类来达到汽车轻量化的目的。

TRB轧制集成建模及成型关键技术

１前言
采用通过柔性轧制工艺生产的连续变截面板
技术，是解决上述问题的有效途径。
２ＴＢ轧制建模技术Ｒ
２１Ｔ厚度集成控制框架．Ｉ
（Ｒ）减轻汽车质量的重要途径，要获得理想ＴＢ是但的ＴＢ形状及尺寸精度，要配备快速响应的液压Ｒ需下压系统、精确的数学模型及先进的控制方法，使之能够精确控制轧件出口速度与下压速度的匹配。由于ＴＢ轧制控制属于高度复杂性和深度非线性Ｒ
ｍｏｅ，Ｉｎｉｕｌａｕａｔｒｇｔｈｏｇ（ＭＴｉｂｏｇｔｏａｄｆｐｏｉｇｔｉｎｓｓａｅｃｎｒｌｒｃｓｎｄｌｄｖｔａｍｎｆｃｉｃｎｌｙＶ）ｒｕｈｒｒｒｍｒｎｃｅｓ— ｈｐｏｔｅｉｏ，Ａａｒｕｎｅｏｓｆｗｏｉｖｈｋｏｐｉ
主题词：续变截面辊轧板连
轧制模型
虚拟制造
中图分类号：Ｐ９文献标识码：文章编号：００３０（０８０－０６０Ｔ３１Ａ１０－７３２０）９０５ — ４
ＫｅｃｏｏｉｓｏｙＴｅｈｎｌｇｅｆＴＲＢｎｅｒｔｄｏｌｎｇａｏｄｉＩｔｇａｅபைடு நூலகம்ＭｄｅｉｎｄＭｌｎｇ
ａｄｔｅｈｃｎｓｉｔｇａｅｃｎｒｌｍｏｅｉｌｏｐｅｅｔｄＴｅｅｅｏｍｅｔｌｔｒｏａｅｐｏｕｔａｄｈｎｈｔｉｋｅｓｎｅｔｄｏｔｄｌｓｓｒｓｎｅ．ｈｄｖｌｐｎｐａｏｍｆｐｎｌｒｄｃｓｎｔｅｒｏａｆ

TRB板材说明及热冲压CAE成型分析-2015-4-1

TRB板料及其热冲压CAE成型分析与模具设计关键点阿龙2015.04.01汽车轻量化是对当前环保来说是至关重要的课题，而TRB对汽车轻量化也提供可行性工艺方案。

本文介绍一下TRB（连续变截面轧制）的定义及生产流程，并以B柱为案例，利用AutoformR3.1软件进行热冲压分析。

一、TRB（连续变截面）定义及生产流程定义：TRB是通过一种新的轧制工艺——柔性轧制技术而获得的连续变截面薄板。

即在钢板轧制过程中，可以通过计算机实时控制和调整轧辊的间距，以获取沿轧制方向上按预先定制的厚度连续变化的板材。

如图1：生产工艺：TRB板材生产是通过控制上、下轧滚组之间的间隙，按照PC设定的连续、周期变化的间隙，轧出厚度连续变化的板材。

与传统板材轧制相比，对于轧制后的卷材收卷方式，由于轧制后的厚度是变化的，对板材的收卷有一定的困难。

因此，目前生产工艺是：TRB轧制后，直接进入多工位压机设备，进行级进落料，最终得到生产所需的板料。

如图2：图2：TRB板材生产工艺流程；二、B柱产品工艺分析产品厚度布局；考虑到零件深度较大，直接成型，法兰边的质量不好控制（如图3）。

因为在两边加两个Blankhold控制法兰边的起皱。

注：热冲压模具中，一般不建议使用压边圈，因为，考虑到板料的热辐射、热传递和热对流这三个热量传递因素，压边圈的增加会让成型时，板料过快冷却，对材料的流动有一定的影响。

因此，实际中压边圈是不起压边作用的，只是控制起皱，同时压边圈与上模之间的间隙一般比料厚大50丝。

图3；同时，图4中两个红色圈内，反坎较大，成型的时候会有内皱和成型不充分，因为设计时，此处增加两个PAD先成型。

图4；三、B柱热冲压Die Layout设计压边圈型面采用零件本身的法兰面，制作B柱Die Layout如下图5：图5；B柱Die Layout；四、CAE成形分析1、板料展开利用Autoform板料生成器，初步展开板料如图6，T=1.2，过度区域T=1.8图6Blank；注意：T=1.2的两个厚度的长度优化和排样的时候，一定要考虑轧制的连续周期性。

TRB板料及其热冲压CAE成型分析与模具设计关键点

TRB板料及其热冲压CAE成型分析与模具设计关键点阿龙2015.04.01汽车轻量化是对当前环保来说是至关重要的课题，而TRB对汽车轻量化也提供可行性工艺方案。

本文介绍一下TRB（连续变截面轧制）的定义及生产流程，并以B柱为案例，利用AutoformR3.1软件进行热冲压分析。

一、TRB（连续变截面）定义及生产流程定义：TRB是通过一种新的轧制工艺——柔性轧制技术而获得的连续变截面薄板。

即在钢板轧制过程中，可以通过计算机实时控制和调整轧辊的间距，以获取沿轧制方向上按预先定制的厚度连续变化的板材。

如图1：生产工艺：TRB板材生产是通过控制上、下轧滚组之间的间隙，按照PC设定的连续、周期变化的间隙，轧出厚度连续变化的板材。

与传统板材轧制相比，对于轧制后的卷材收卷方式，由于轧制后的厚度是变化的，对板材的收卷有一定的困难。

因此，目前生产工艺是：TRB轧制后，直接进入多工位压机设备，进行级进落料，最终得到生产所需的板料。

如图2：图2：TRB板材生产工艺流程；二、B柱产品工艺分析产品厚度布局；考虑到零件深度较大，直接成型，法兰边的质量不好控制（如图3）。

因为在两边加两个Blankhold控制法兰边的起皱。

注：热冲压模具中，一般不建议使用压边圈，因为，考虑到板料的热辐射、热传递和热对流这三个热量传递因素，压边圈的增加会让成型时，板料过快冷却，对材料的流动有一定的影响。

因此，实际中压边圈是不起压边作用的，只是控制起皱，同时压边圈与上模之间的间隙一般比料厚大50丝。

图3；同时，图4中两个红色圈内，反坎较大，成型的时候会有内皱和成型不充分，因为设计时，此处增加两个PAD先成型。

图4；三、B柱热冲压Die Layout设计压边圈型面采用零件本身的法兰面，制作B柱Die Layout如下图5：图5；B柱Die Layout；四、CAE成形分析1、板料展开利用Autoform板料生成器，初步展开板料如图6，T=1.2，过度区域T=1.8图6Blank；注意：T=1.2的两个厚度的长度优化和排样的时候，一定要考虑轧制的连续周期性。

薄板连铸连轧工艺技术的研究分析 -颜莉 - 副本

薄板连铸连轧工艺技术的研究分析（西安建筑科技大学颜莉陕西西安 710055）摘要：本文总述了薄板连铸连轧工艺技术的发展历程以及国内发展研究现状，分析了薄板连铸连轧工艺特点，同时介绍了连铸连轧的技术类型以及相互的优缺点分析，最后针对薄板连铸连轧工艺技术的发展趋势作了系统的总结。

关键词：连铸连轧FTSR 发展现状0 前言薄板坯连铸连轧TSCR（Thin Slab Casting and Rolling）是20世纪末钢铁行业的新星，是当代冶金领域前沿技术，是在氧气转炉和连续铸钢技术发明和应用之后，钢铁工业近年来最重要的技术进步之一，它的开发成功是近终形浇铸技术的一大突破。

自TSCR成功应用以来，由于其生产出来的板坯薄，厚度小，经简单补温即可直接进行精轧，省去了加热和粗轧工序，具有流程短、节约能源、设备少、成材率高等优点，大大减少了生产成本，有着传统工艺不可比拟的经济优势。

因此，TSCR逐步取代传统热轧薄板生产技术，成为了薄板生产最主要的技术支持。

薄板坯连铸连轧技术的发展，根据产品的推广以及技术的成熟性，特别是市场的应用情况，可将其分为四个阶段[1-5]：（1）研发期（1985～1988）。

以1985年德国西马克(SMS)公司设计研发出了一台采用漏斗形结晶器的薄板坯连铸机为开端，薄板坯连铸连轧技术的发展拉开了历史序幕。

该设备于1986年以6m/min的拉速成功地生产出了50mm×1600mm的薄板坯，该生产线随后被称为CSP（Compact Strip Production）技术。

随后，德国德马克公司（MDH）也成功开发出具有超薄型扁形水口和平板直弧形结晶器的薄板坯连铸机，该生产线被称为ISP(Inline Strip Production)。

1988年以薄平板式结晶器及薄型浸入式水口为特点的CONROLL技术也随之问世。

同期，其他发达国家逐步加入相关技术的研发。

（2）试验期（1989～1993）。

TRB及其CLSU应用关键技术

与辊间距实时调整变化相协调的过程，ＲＴＢ轧制的关键是建立板厚综合系统控制模型，ＲＴＢ在车身上的应用需要解决相应的冲压模具设计及冲压成型性评价等技术。该研究为实现车身轻量化拓宽了思路。
ｔｅａｐｉａｉｎｆＴｎａｔ — ｏｙｎｅｏｓ］ｅｄｅｅｉｎａｄｓｍｐｎｖｕｔｎｅｃＴｅｓｕｙａｓｒａｅｓｈｐｌｔｓｏＲＢｉｕｏｂｄｅｄｔｏｖｉｓｄｓｇｎｔｃｏａｉｇｅａａｉｔ．ｔｄｏｂｏｄｎｌｏｈｌ
ｔｏｌｎｒｌｉｇ
１前言
环境污染和全球能源短缺问题，使汽车业将迫未来战略发展核心放在环保和能源友好车型开发
２ＴＢ轧制模型Ｒ
ＴＢ是一种新工艺板材，其轧制过程中通过Ｒ在
计算机实时控制和调整轧辊的间距，以获取辊轧板车
轧制模型板厚控制
中图分类号：Ｐ９文献标识码：文章编号：００３０（０７０ — ０５０Ｔ３１Ａ１０ — ７３２０）７０４ — ４
ＴａｌｒＲｏｌｄＢｌｎｓａｄＫｅｓＴｅｈｏｏｉｓｉｔｌｎｐｉａｉｎｉｌａｋｎｙｃｎｌｇｅｎＩｓＲｏｌｇＡｐｌｔｓｏｅｉｃｏ
变截面薄板经加工后制成的汽车零部件将具有更好的承载能力，明显减轻汽车质量Ｅ。Ｒ且３ＴＢ轧制模３

《2024年度双金属复合板带双辊连续铸轧制备工艺关键技术研究》范文

《双金属复合板带双辊连续铸轧制备工艺关键技术研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，双金属复合板因其优异的物理性能和机械性能在众多领域得到了广泛应用。

双辊连续铸轧技术作为制备双金属复合板的一种重要方法，其制备工艺的关键技术研究显得尤为重要。

本文将重点探讨双金属复合板带双辊连续铸轧制备工艺的关键技术，以期为相关领域的研究和应用提供理论支持。

二、双金属复合板的基本特性及应用双金属复合板是由两种或多种不同金属材料通过特定工艺复合而成的一种新型材料。

其具有优良的耐腐蚀性、耐磨性、高强度和高韧性等特点，广泛应用于航空航天、汽车制造、石油化工、船舶制造等领域。

三、双辊连续铸轧技术原理及特点双辊连续铸轧技术是一种将熔融金属通过两个相反旋转的辊子间的缝隙进行快速凝固，从而获得连续的金属板材的工艺方法。

该技术具有生产效率高、能耗低、产品质量稳定等优点，是双金属复合板制备的重要手段。

四、双辊连续铸轧制备工艺关键技术研究（一）材料选择与配比双金属复合板的性能取决于所选材料的性能及配比。

因此，在制备过程中，需根据实际需求选择合适的金属材料，并确定各金属的配比。

同时，要考虑材料的熔点、流动性、润湿性等因素，以确保铸轧过程的顺利进行。

（二）温度控制技术温度是双辊连续铸轧过程中的关键因素。

过高或过低的温度都会影响金属的凝固过程，进而影响板材的质量。

因此，需要精确控制熔融金属的温度、铸轧温度以及辊子温度等，以保证板材的成型质量和性能。

（三）铸轧速度与辊缝调整铸轧速度和辊缝的大小直接影响到板材的厚度、表面质量和内部组织结构。

在制备过程中，需要根据金属的流动性、凝固速度等因素，合理调整铸轧速度和辊缝大小，以获得理想的板材。

（四）润滑与表面处理技术为了防止铸轧过程中出现粘辊现象，需在辊子上涂抹适量的润滑剂。

此外，对铸轧后的板材进行表面处理，如抛光、喷丸等，可以提高板材的表面质量和耐腐蚀性。

五、实验研究与结果分析通过实验研究，我们发现合理的材料选择与配比、温度控制技术、铸轧速度与辊缝调整以及润滑与表面处理技术对于双金属复合板的制备具有重要影响。

汽车高强度钢热成型关键技术研究

汽车高强度钢热成型关键技术研究摘要：迅猛发展的汽车工业更加突显出环保、能源等方面的难题。

汽车用高强度钢对汽车工业的发展起着举足轻重的作用，是汽车轻量化的关键材料之一。

在未来的数年内，我国汽车工业将会取得更大的发展，对汽车用高强度钢的要求也会越来越多，汽车开发公司需进一步加强与钢铁研究者的合作，这对发展汽车用高强度钢板，促进我国汽车行业发展以及提高我国汽车竞争能力大有裨益。

关键词：汽车高强度钢；成型技术1高强度板料的特性高强度板料具有很高的抗拉强度、耐冲击性，其抗拉强度是普通材料的3倍甚至更多，因此对汽车的碰撞安全性能非常重要。

高强度板料的这种特性对汽车的安全、减重和节能是非常重要的，其效果也是非常明显的。

研究结果表明，使用高强度板料，汽车冲压件抗拉强度从220MPa提高到700MPa，材料厚度从1.8mm减小到1.4mm，而材料可吸收冲击能指数则基本保持不变。

汽车减重也与材料强度密切相关。

研究表明，材料抗拉强度从300MPa左右提高到900MPa左右，汽车减重率则从25%左右提升到40%左右。

由此可以看出使用高强度板料已是汽车行业以后发展的趋势。

但板料的强度和塑性一般是矛盾的，板料强度的提高必然导致塑性下降。

而板料塑性的下降就为冲压件的成型带来了很多问题和难题，回弹就是其中冲压件成型过程中很难避免的缺陷之一。

如何预防、减少高强度板料的回弹就成了摆在高强度板料冲压件面前最大的问题。

2高强度钢热成型技术2.1成型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。

热冲压技术与生产线规划

热冲压技术与生产线规划摘要：目前冷冲压成形技术存在许多技术缺陷，如成形困难、产品质量差、成形后易变形等问题，超高强度钢热冲压技术的研究与应用提上了发展日程。

虽然热冲压技术已在我国的汽车制造领域崭露头角，但仍有一些技术难题亟待解决。

本文对热冲压技术与生产线规划进行探讨。

关键词：热冲压；生产线规划；应用1 热冲压成形原理热冲压成形技术是一种零件加工方式，先将坯料加热至一定温度，然后快速转移到模具中高速冲压并保压淬火，以得到所需外形，同时获得具有均匀马氏体组织的超高强钢零件。

根据板料在送入加热炉之前是否进行了一次冷冲压预成形，可将热冲压技术分为直接热冲压和间接热冲压。

近年来，随着热冲压成形工艺的不断成熟，我国汽车领域使用的热冲压生产线的数量也再不断上升，国内已建成的热冲压成形生产线有近50条。

2015年中国乘用车销量约2300万辆，如果每辆车的A柱、B柱、四个车门防撞杆以及部分底盘件等十多个零件都逐渐改为热成形件，最终将形成一个约2.3亿件热成形零件的市场需求。

要满足未来这个市场需求至少还需要100条热冲压生产线。

因此，热冲压生产线还有较大的市场和商机。

2 热冲压技术在汽车上的应用热冲压技术在美国、德国、法国、瑞典、日本等国家得到非常广泛的应用，是汽车行业认可度较高的，可以有效减轻车重、提高碰撞性能和降低车身制造成本的成形工艺。

目前合资品牌轿车热成形零件应用数量较多，自主品牌轿车应用较少，但新开发的车型中大多数都含有热成形零件。

热成形技术在汽车上主要用于车身结构件（图1），防止碰撞中侵入性破坏，保证生存空间；形状复杂，采用冷成形尺寸精度难以保证，或者需要多件连接，无法实现整体制造。

目前，大众系列车型中一般有10%以上的热冲压零件的使用比例。

全新VolvoXC90Ⅱ代是热成形零件应用最多的车型，该车型上使用的热成形硼钢占车身总重量的40%，驾乘人员所处的整个笼式安全车身均由其打造，同时该车型Euro-NCAP的碰撞成绩为五星，得到了高分。

辊压成型在汽车轻量化中应用的关键技术及发展-北方工业大学

北方工业大学机电工程研究所辊压成型工艺与技术1辊压成型技术在汽车部件制造中的应用2国内外下一代辊压成型技术研究与发展3北方工业大学的研发目标4北方工业大学的辊压成型关键技术研发及应用5辊压成型产品应用汽车零部件钢结构及住宅输电铁塔建筑模板、脚手架集装箱焊管钢板桩铁道车辆公路护栏板保险杠结构构成安装板吸能盒横梁E/ABS蒙皮开卷Uncoil预冲孔Pre-punching辊压成型Roll forming 切断Cutting 焊接吸能盒Welding检测Inspection在线弯圆Sweeping 在线焊接Welding in line焊接拖钩套Welding辊压成型关键技术及应用理论研究与工程实际紧密结合为企业提供系统的理论指导理论与实践相结合达到世界先进水平)(15.05.113121fi r r r r r r f i i i •+•−=道次编号DP800所需总变形能(J)Q235所需总变形能(J)DP800比Q235所需总变形能之增量百分比%1 1.55757E+03 1.24244E+0325.4%2 3.65488E+03 2.61192E+0339.9%3 5.29967E+03 3.75306E+0341.2%4 6.99302E+03 4.84281E+0344.4%58.81970E+03 5.98377E+0347.4%6 1.02700E+04 6.85692E+0349.8%71.18738E+047.75561E+0353.1%类型Sorts成型方式Forming styles车型/名称Vehicles汽车厂OEM's钢制保险杠Steel bumpers 辊压成型Roll formingSGM12、SGM200SGM18、SGM201上海通用/ SGMW161,W261,S161,S261上海汽车/ SAICNew Bora, Jetta一汽大众/ FAW-VWM3, Focus,Mondeo长安福特/ Changan FordB51, B53, T63, X7神龙汽车/ DPCAH13, M14, B22奇瑞汽车/ Chery AutoA0, BSUV江淮汽车/ JACTF, ROVER南京名爵M11，S08, Y08, V08长城汽车/ Great Wall31个车型，27个断面断面A将高精度复杂截面的辊压成型科研成果应用于T11、B11车型车门框的开发，并一次调试成功。

变厚度轧制轧件水平速度变化规律

变厚度轧制轧件水平速度变化规律张广基;刘相华;胡贤磊;支颖【摘要】为了揭示变厚度轧制过程轧件水平速度与轧辊垂直移动速度之间的关系,从分析变厚度轧制微元体变形人手,利用体积不变条件,建立了变厚度轧制变形区轧件水平速度关系微分方程(VGR-V方程).在给定的边界条件下对VGR-V方程进行了求解,得到了计算变形区轧件水平速度的表达式,同时验证了变厚度轧制同一时刻变形区轧件各断面秒流量不相等.给出了变厚度轧制过程的轧件水平速度分布的典型算例,从中可见各工艺参数对轧件水平速度的影响规律.该研究结果为变厚度轧制变形参数和力能参数求解提供了基础.【期刊名称】《东北大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2013(034)001【总页数】5页(P75-79)【关键词】变厚度轧制;速度关系;微分方程;秒流量;质量守恒【作者】张广基;刘相华;胡贤磊;支颖【作者单位】东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室,辽宁沈阳110819;东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室,辽宁沈阳110819;东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室,辽宁沈阳110819;东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室,辽宁沈阳110819【正文语种】中文【中图分类】TG331生产LP 钢板［1-2］、TRB 钢板［3］等变厚度产品时，制定速度制度非常重要［4］.要获得所需要的变厚度过渡区形状、尺寸，需对变厚度轧制的速度关系进行深入研究.为得到理想的过渡区曲线形状，必须准确设定轧件水平速度和轧辊垂直移动速度的关系.变厚度轧制的速度关系较为复杂，文献［5］中推导出的变厚度轧制力平衡微分方程，反映出轧辊垂直移动速度对变厚度轧制力参数有重要影响，变厚度轧制轧件水平速度是求解变厚度轧制力平衡微分方程的必要条件［6］.此外，进行前滑、中性角等参数计算，建立速度制度［7］和辊缝设定［8］等数学模型，都需要把握变厚度轧制的速度关系.建立变厚度轧制速度模型对变厚度轧制理论和应用都具有重要意义［9］.1 变形区轧件水平速度计算参照文献［4］把变厚度轧制过程分为趋薄轧制(DR，downwards rolling)和趋厚轧制(UR，upwards rolling)，分别研究其几何关系和运动学特点，采用的基本假设如下［10］:1)忽略宽展，取平面变形条件；2)取平断面假设，认为在同一个垂直断面上轧件各点的水平速度相等；3)忽略轧件的弹性变形，轧件为均匀连续的刚塑性材料；4)轧辊为刚体；5)来料轧前为等厚度板材.以趋厚轧制为例进行研究，采用欧拉构形方法，取固定于空间的xoy 坐标系，见图1.BC 是t时刻变形区内坐标为x 处的轧件厚度之半，其水平速度为vx.AD 是t 时刻x +dx 处的轧件厚度之半，其水平速度为vx+dvx.由于轧辊抬起使得t +Δt时刻x 和x +dx 位置对应的轧件厚度之半变为B'C 和A'D.图1 趋厚轧制示意图及变形区微元体Fig.1 Schematic of UR process and anelement in deformation zone(a)—趋厚轧制示意图；(b)—趋厚轧制变形区微元体.变厚度轧制时轧件水平速度应为时间t 和断面在变形区位置坐标x 的函数，即vx=vx(x，t)，从而时，有，认为轧件为不可压缩材料，质量守恒定律可以用体积不变来表达.由体积不变条件可知，Δt 时间内从坐标为x +dx处的轧件断面流入的体积由两部分组成:一是从坐标为x 处的轧件断面流出的体积；二是图1 中A'AB'B 围成的体积，即辊面抬起前、后轮廓线与微元体侧面范围内的体积，用式(1)表示为设定轧辊刚性抬起或压下速度vy保持不变，积分可得Δt 时间内x+dx 断面流入的体积为同理可得Δt 时间内从x 处流出的体积为AA'和BB'两断面及辊面抬起前、后轮廓线包含的体积为联立式(1)～式(4)，得令t0时刻接触弧函数为y=f(x，t0)，则有dy=f'(x，t0)·dx，代入式(5)化简可得方程(6)的通解为如图1a 所示，设趋厚轧制开始时刻为0 时刻，经过t0时间后变形区出口坐标为x=Rsinθ，轧件出口水平速度为vx=vhl，出口处y=f(Rsinθ，t0)=其中:θ 是过渡区倾斜角(如图1 所示)；vhl是轧件实际出口水平速度，可通过出口处的测速辊获得；hl是0 时刻实际出口厚度.由图1可见，即使在轧辊为刚体的条件下变厚度轧制辊缝h 值也不等于实际出口厚度hl.经过t0时间的趋厚轧制后实际出口厚度满足将上述条件代入式(7)化简后可得为得到某时刻变形区不同位置的水平速度，将式(9)代入式(7)，并令Δt→0 得此时的实际出口位置为x=Rsinθ，hl(t0)是趋厚轧制进行t0时间后轧件实际出口厚度，可通过薄区厚度进行计算获得，其余参数均为已知.注意到当vy=0，即简单稳定轧制时式(10)退化为其中M 是简单稳定轧制时变形区轧件各断面秒流量，其在轧制过程中保持不变.式(11)即为简单稳定轧制时的断面秒流量相等条件.式(11)右端分子为趋厚轧制时变形区轧件各断面秒流量:可见变厚度轧制时秒流量是位置坐标x 的函数，说明同一时刻变形区轧件各断面秒流量不再相等.趋厚轧制时从入口到出口随着x 的减小，轧件断面秒流量也逐渐减小.趋薄轧制的分析方法与趋厚轧制相同，通过推导可得趋薄轧制时轧件水平速度为趋薄轧制各断面的秒流量为同样趋薄轧制时秒流量也是位置坐标x 的函数.说明趋薄轧制同一时刻变形区轧件各断面秒流量也不相等，趋薄轧制时从入口到出口秒流量逐渐增大.2 变厚度轧制轧件水平速度变化算例为了表述规范和方便，下面给出差厚产品几何尺寸方面的表示方法.取过渡区所连接厚区和薄区厚度之差为该过渡区差厚量，差厚量与厚区厚度之比为该过渡区差厚率，在过渡区范围内，单位长度的厚度变化量称为差厚斜率ξ，当过渡区为直线时，有这里:θ 为过渡区倾角；l 为过渡区长度.2.1 轧件水平速度与变形区空间位置关系不同轧制过程对应轧件水平速度变化规律算例如图2 所示.计算条件为:轧辊直径φ=185 mm，来料厚度H=2 mm，t0时刻名义出口厚度(即辊缝值)h=1 mm，差厚斜率ξ=4，恒定实际出口水平速度vhl=1 m/s，轧辊单侧升降速度vy=2 mm/s. 图2 变厚度轧制和简单稳定轧制轧件水平速度变化比较Fig.2 Comparison of workpiece horizontal velocity in VGR and conventional rolling图2 表明在相同初始条件下，变形区长度以趋薄轧制为最大，简单稳定轧制次之，趋厚轧制最小.当不同轧制过程轧件出口水平相同时，同一位置处轧件水平速度以趋厚轧制为最大，简单稳定轧制次之，趋薄轧制最小.在上述计算条件下，变厚度轧制与简单稳定轧制断面水平速度最大偏差为4%，该偏差将随过渡区倾斜角的增大而增大.因此在变厚度轧制过程中不能按照简单稳定轧制情况来计算与轧件水平速度相关的参数.2.2 轧件水平速度与轧制进程时间关系变厚度轧制不同时刻轧件水平速度变化规律如图3 所示.可见，当轧件出口水平速度保持不变时，趋厚轧制轧件入口水平速度随轧制过程的进行而逐渐增大，趋薄轧制轧件入口水平速度随轧制过程的进行而逐渐减小.2.3 轧件水平速度与轧辊垂直移动速度等参数关系保持轧辊垂直移动速度不变，改变相同名义出口厚度条件下轧件的出口水平速度.由于轧辊垂直移动速度、轧件实际出口水平速度及差厚斜率三者之间存在一定的数学关系，因此此时的差厚斜率也会发生相应的变化.当轧辊单侧升降速度vy=2 mm/s 保持不变，轧件实际出口水平速度vhl分别为1.0，1.2，1.4 和1.6 m/s 时对应的差厚斜率ξ 分别为4.00，3.33，2.86 和2.50，此时轧件水平速度变化规律如图4 所示.图中显示出变厚度轧制当轧辊垂直移动速度不变时，随着出口速度的增大差厚斜率ξ 逐渐减小，变形区入口水平速度和出口水平速度差值变大，各断面的水平速度变化更加剧烈.图3 变厚度轧制不同时刻轧件水平速度变化规律Fig.3 Variation of horizontal velocity of VGR in different periods of rolling time(a)—趋厚轧制；(b)—趋薄轧制.图4 不同轧件出口速度时变形区轧件水平速度变化规律Fig.4 Variation of horizontal velocity of VGR with different exit velocity(a)—趋厚轧制；(b)—趋薄轧制.保持相同名义出口厚度条件下轧件的出口水平速度不变，改变轧辊垂直移动速度从而得到不同差厚斜率情况下变厚度轧制轧件水平速度变化规律如图5 所示.图中显示保持轧件实际出口水平速度vhl=1 m/s 不变，轧辊单侧升降速度vy分别为2，4，6 和8 mm/s 时(AGC 能够达到的最大单侧升降速度通常小于10 mm/s)对应的差厚斜率ξ 分别为4，8，12 和16.趋厚轧制如图5a 所示，随轧辊抬起速度的增大，差厚斜率逐渐增大，变形区入口水平速度和出口水平速度差值逐渐变小，断面水平速度变化更平缓均匀.趋薄轧制如图5b所示，随轧辊压下速度的增大，差厚斜率也逐渐增大，但变形区入口水平速度和出口水平速度差值逐渐变大，断面水平速度变化更剧烈.比较图5a，5b 可以发现，在相同名义出口厚度和出口水平速度条件下轧辊垂直移动速度越大，趋厚轧制和趋薄轧制轧件水平速度差别也越大.图5 不同轧辊垂直速度时变形区轧件水平速度变化规律Fig.5 Variation of horizontal velocity of VGR with different roll vertical velocity(a)—趋厚轧制；(b)—趋薄轧制.在名义出口厚度相同条件下，采用不同的轧件出口水平速度和轧辊垂直移动速度，保持其比值不变以保证差厚斜率ξ 恒定.当保持差厚斜率ξ=8 不变，轧辊单侧升降速度vy分别为4，6，8，10 mm/s 时对应的轧件实际出口水平速度vhl分别为1.0，1.5，2.0 和2.5 m/s.图6 反映出随着变厚度轧制速度的提高轧件水平速度变化越来越剧烈，即采用不同的轧制速度轧制相同形状的变厚度板时轧件水平速度相对关系并不相同.这些影响在计算变厚度轧制力等参数时必须予以考虑.图6 差厚斜率恒定时变厚度轧制轧件水平速度变化规律Fig.6 Variation of horizontal velocity of VGR with constant ξ(a)—趋厚轧制；(b)—趋薄轧制.3 结论1)利用体积不变条件建立了描述变厚度轧制轧件水平速度变化规律的VGR-V 方程，对其进行了求解，获得了计算变厚度轧制水平速度的表达式.2)给出了不同工艺参数条件下轧件水平速度变化规律算例，结果表明轧件出口水平速度相同时，同一位置处的轧件水平速度以趋厚轧制为最大，简单稳定轧制次之，趋薄轧制最小；趋厚轧制时轧件入口水平速度随轧制过程的进行逐渐增大，趋薄轧制时逐渐减小；轧辊垂直移动速度、轧件出口水平速度及差厚斜率均会影响轧件水平速度变化规律；变厚度轧制过程中不能按照简单稳定轧制情况来计算与轧件水平速度相关的各参数.3)本文建立的变厚度轧制速度关系微分方程和推导出的计算公式，为求解变厚度轧制单位压力分布、轧制力、中性角及前滑率等参数提供了轧制过程运动学方面的基础.参考文献：【相关文献】［1］Fumimaru K，Kazuyki M，Tadashi O，et al.Steel plates for bridge use and their application technologies［J］.JFE Technical Report，2004(2):85 -89.［2］Suzuki S，Muraoka R，Obinata T，et al.Steel products for shipbuilding［J］.JFE Technical Report，2004(2):41 -46.［3］Meyer A，Wietbrock B，Hirt G.Increasing of the drawing depth using tailor rolled blanks-numerical and experimental analysis［J］.International Journal of Machine Tools and Manufacture，2008，48(5):522 -531.［4］Liu X H.Prospects for variable gauge rolling:technology，theory and application ［J］.Journal of Iron and Steel Research International，2011，18(1):1 -4.［5］刘相华，张广基.变厚度轧制力平衡微分方程研究［J］.钢铁研究学报，2012，24(4):10 -14.(Liu Xiang-hua，Zhang Guang-ji.Force equilibrium differential equations for variable gauge rolling［J］.Journal of Iron and Steel Research，2012，24(4):10 -14.)［6］Zhang G J，Liu X H.Research on roll force for variable gauge rolling［J］.Advanced Materials Research，2012，418/419/420:1232 -1236.［7］方智.差厚板的轧制速度及轧制微跟踪模型研究［D］.沈阳:东北大学，2010.(FangZhi.Rolling speed and model for micro-tracking of tailor rolled blank［D］.Shenyang:Northeastern University，2010.)［8］杜平，胡贤磊，王君，等.变截面轧制过程的多点动态设定［J］.钢铁研究学报，2009，21(11):27 -31.(Du Ping，Hu Xian-lei，Wang Jun，et al.Mechanism research and experiment of multiple-point dynamic setup for variable cross-section rolling process ［J］.Journal of Iron and Steel Research，2009，21(11):27 -31.)［9］Liu X H，Wu Z Q，Fang Z，et al.From TRB and LP plate to variable gauge rolling:technology，theory，simulation and experiment［J］.Materials Science Forum，2012，706/707/708/709:1448 -1453.［10］孙小平，秦建平.轧制理论［M］.北京:冶金工业出版社，2006:54 -58.(Sun Xiao-ping，Qin Jian-ping.Rolling theories［M］.Beijing:Metallurgical Industry Press，2006:54 -58.)。