超高强钢板热冲压技术
高强度钢板热冲压材料性能研究及应用
高强度钢板热冲压材料性能研究及应用引言高强度钢板热冲压材料是一种具有优异性能的新型材料,在汽车制造、航空航天和船舶制造等领域都有着广泛的应用。
通过对其性能进行深入研究,可以更好地应用于实际生产中,提高产品的质量和性能,满足市场需求。
本文将就高强度钢板热冲压材料的性能研究及应用进行探讨。
一、高强度钢板热冲压材料的特点1. 高强度高强度钢板热冲压材料具有较高的屈服强度和抗拉强度,能够承受更大的应力和载荷,在实际应用中具有较好的安全性。
2. 良好的可塑性该材料具有良好的可塑性和延展性,能够在加工过程中形成复杂的形状,并且不易产生裂纹和变形。
3. 优异的耐腐蚀性高强度钢板热冲压材料在表面涂层处理后,能够具有较好的耐腐蚀性能,能够适应不同环境条件下的使用。
4. 轻量化相比传统的钢材,高强度钢板热冲压材料具有较低的比重和更高的强度,可以实现产品的轻量化设计,提高其性能和节约材料成本。
二、高强度钢板热冲压材料的性能研究1. 成分分析对于高强度钢板热冲压材料的成分进行分析,可以确定其含碳量、含硅量、含锰量、含磷量和含硫量等因素,进而确定材料的基本性能和适用范围。
2. 金相组织通过金相组织观察分析,可以了解高强度钢板热冲压材料的晶粒结构、相变结构和晶界形态等信息,为后续的性能测试提供参考。
3. 力学性能测试力学性能测试是对高强度钢板热冲压材料性能的直接评价,包括屈服强度、抗拉强度、弹性模量、断裂韧性等指标,为材料的应用提供了重要数据支持。
4. 耐腐蚀性能测试耐腐蚀性能测试是对高强度钢板热冲压材料在不同环境条件下的抗腐蚀能力进行评估,包括盐雾腐蚀实验、酸碱腐蚀实验等。
5. 成形加工性能测试成形加工性能测试是对高强度钢板热冲压材料在加工过程中的变形行为和变形能力进行检验,包括拉伸试验、冲击试验和压缩试验等。
三、高强度钢板热冲压材料在汽车制造中的应用在汽车制造领域,高强度钢板热冲压材料可用于车身结构、底盘部件、车门板、车顶板、引擎盖等部位,具有重量轻、强度高、安全性好等优点。
超高强度钢板冲压件热成形工艺
超高强度钢板冲压件热成形工艺Company number:【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】.生产侵侵。
超高强度钢板冲压件热成形工艺热成形技术是近年来出现的一项专门用于生产汽车高强度钢板冲压件的先进制造技术。
本文介绍了该技术的原理,讨论了材料,工艺参数.模具等热成形工艺的主要影响因素,完成了汽车典型件热成形工艺试验试制。
获得了合格的成形件。
检测结果表明。
成形件的微观组织为理想的条状马氏体,其抗拉强度.硬度等性能指标满足生产要求。
1前言在降低油耗、减少排放的诸多措施中.减轻车重的效果最为明显.车重减轻10%.可节省燃油 3%一7%,因此塑料.铝合金.高强度钢板等替代材料在车辆制造中开始使用。
其中,高强度钢板可以通过减小板厚或者截面尺寸等方式减轻零件质量.在实现车辆轻量化和提高安全性方面比其他材料有明显优势,可以同时满足实现轻量化和提高安全性的要求,因此其在汽车领域内的应用越来越广泛。
热成形技术是近年来出现的一项专门用于成形高强度钢板冲压件的新技术,该项技术以板料在红热状态下冲压成形并同时在模具内被冷却淬火为特征.可以成形强度高达1500MPa的冲压件,广泛用于车门防撞梁.前后保险杠等保安件以及A柱,B柱.C柱.中通道等车体结构件的生产。
由于具有减轻质量和提高安全性的双重优势,目前.这一技术在德国.美国等工业发达国家发展迅速.并开发出商品化的高强钢热冲压件生产线.高强钢热冲压件在车辆生产中应用也很 .一吉林大学材料学院谷诤巍姜超●机械科学研究总院先进制造技术研究中心单忠德徐虹广泛。
国内汽车业对该项技术也十分认同,并有少数几个单位从国外耗巨资引入了相关技术与生产线, 为一汽-大众等汽车制造公司的部分车型配套热冲压件,关于该项技术的研究工作也已经开始。
本文阐述了热冲压成形工艺原理,对典型冲压件的热冲压成形工艺进行试验研究。
2热冲压成形工艺原理热成形工艺原理如图 1。
首先把常温下强度为500-600MPa的高强度硼合金钢板加热蛩J880-950℃.使之均匀奥氏体化. 然后送入内部带有冷却系统的模具内冲压成形.之后保压快速冷却淬火.使奥氏体转变成马氏体.成形件因而得到强化硬化.强度大幅度提高。
提升超高强钢构件热冲压技术的效率
提升超高强钢构件热冲压技术的效率提升超高强钢构件热冲压技术的效率随着工业技术的不断进步,越来越多的行业开始使用超高强钢构件。
然而,超高强钢的特殊性质使得其在加工过程中存在一些困难。
其中一种解决方案是热冲压技术,它可以提高超高强钢构件的可塑性和加工效率。
下面将为您介绍提升超高强钢构件热冲压技术效率的步骤。
第一步:确定热冲压过程的工艺参数。
超高强钢的成型温度是关键因素之一。
通过研究和试验,确定最适合该材料的热冲压温度范围。
此外,还需要确定合适的冷却速度和压力等工艺参数。
第二步:选择合适的热冲压设备和工具。
根据所要加工的构件尺寸和形状,选择适当的热冲压设备。
同时,确保所选设备具备高温加热和冷却功能,以实现热冲压过程的完整性。
选用合适的工具,如模具和模具配件,以确保构件的精度和质量。
第三步:优化超高强钢的加热方法。
超高强钢在加热过程中很容易形成氧化层,影响后续的冲压加工。
因此,需要采取适当的加热方法,如保护气氛下的加热或表面涂层等,以减少氧化层的形成。
第四步:控制冷却速度。
超高强钢的冷却速度对于构件的塑性和强度有着重要影响。
通过调整冷却系统的参数,如冷却介质的流量和温度,可以实现对冷却速度的有效控制。
合理的冷却速度可以提高构件的成形性,减少应力和变形。
第五步:优化模具设计。
模具的设计对于热冲压过程的效率和质量至关重要。
通过优化模具的结构和材料选择,可以减少摩擦力和热应力,提高构件的成形性和加工效率。
此外,还需要确保模具的耐热性和耐磨性,以增加模具的使用寿命。
第六步:进行实验和优化。
通过实验和测试,对上述步骤进行不断调整和优化,以达到最佳的热冲压效果和效率。
同时,根据实验结果,对工艺参数和设备进行调整和改进,以提高超高强钢构件热冲压技术的效率。
通过以上步骤,可以提升超高强钢构件热冲压技术的效率。
这将有助于提高超高强钢构件的加工质量和生产效率,推动相关行业的发展。
大型超高强钢热冲压成型装备关键技术及产业化应用
一、概述随着现代工业的不断发展,对于材料的性能和加工工艺的要求也日益提高。
在这种背景下,大型超高强钢热冲压成型装备成为了高效、精密加工的重要工具。
本文将就大型超高强钢热冲压成型装备的关键技术及产业化应用展开详细的阐述。
二、大型超高强钢热冲压成型装备的概念大型超高强钢热冲压成型装备是指一种针对超高强度钢材料进行热冲压成型加工的装备。
在传统的成型工艺中,超高强度钢材料由于硬度和韧性的特点,往往难以进行成形。
而热冲压成型技术则能够通过加热材料,改善其塑性和韧性,从而实现对超高强度钢材料的高效成形,大大提高了材料的利用率和加工效率。
三、大型超高强钢热冲压成型装备的关键技术1. 热冲压成型工艺技术热冲压成型工艺技术是大型超高强钢热冲压成型装备的核心。
这项技术主要包括热处理工艺、成形工艺和模具设计等内容。
在热处理工艺方面,需要根据不同材料的特性和实际工艺要求,确定合适的加热温度、保温时间和冷却方式。
在成形工艺方面,需要设计合理的成形工艺参数,包括压力、速度、温度等,从而确保成形过程的稳定性和高效性。
在模具设计方面,需要根据成形零件的形状和尺寸,设计合适的模具结构和加热方式,以实现对材料的精确成形。
2. 装备设计与制造技术大型超高强钢热冲压成型装备需要具备一定的加热、冷却和成形能力。
在装备设计方面,需要考虑材料的加热均匀性、成形的稳定性和模具的可靠性,从而确保整个成型过程的高效进行。
在装备制造技术方面,需要采用先进的加工工艺和材料技术,确保装备具备高强度、高稳定性和高耐用性,能够满足超高强度钢材料的加工需求。
3. 自动化控制技术自动化控制技术是大型超高强钢热冲压成型装备的重要保障。
通过自动化控制系统,可以实现对热处理、成形和模具等环节的精准控制,确保成型过程的稳定性和可靠性。
自动化控制系统还可以实现对装备运行状态的实时监测和故障诊断,提高了装备的运行效率和安全性。
四、大型超高强钢热冲压成型装备的产业化应用大型超高强钢热冲压成型装备的产业化应用已经在汽车、航空航天、轨道交通等领域得到广泛应用。
超高强度钢板的热冲压成形模具设计及优化方法
超高强度钢板的热冲压成形模具设计及优化方法摘要:热冲压成形技术,属于高强度的冲压技术一种制作方式,被广泛应用至超过强度类型钢板生产制造当中。
为能够更好地满足此类钢板的生产制造需求,注重对热冲压成形模具合理设计及其优化较为重要。
故本文主要探讨超高强度钢板热冲压成形模具相关设计和优化方法,仅供业内相关人士参考。
关键词:钢板;超高强度;热冲压;冲压成形;模具设计;优化方法前言现阶段,针对高强度类型钢板产品实际生产制造当中,往往需用到热冲压成形技术,可确保钢板生产制造更具精准性,为产品质量提供保证。
因而,对超高强度钢板热冲压成形模具相关设计和优化方法开展综合分析较为必要。
1、关于热冲压成形工艺概述热冲压成形工艺,属于零件的一种加工方式,坯料加热到特定温度后,借助冲压装置处于成形模具当中实施冲压与淬火同步处理,获取所需外形、金属类型材料相变的材料成型一种技术工艺或者方法。
2、模具设计和优化方法2.1设计分析针对超高强度钢板实际生产制造当中热冲压成形模具总体设计,其所涉及的内容相对较多,对凹凸模型实施角设计往往比较重要,受拉伸件将决定着部件实际大小,且该拉伸件显著影响着热冲压的整个拉裂过程。
现场实施锻造期间,对凹凸模板当中可预留好间隙,可促使板料与模具的关系得以增强,确保二者实现紧密连接,模具间隙如果有问题出现,则必然影响到模具冷却及其形成;设计者还需结合各项参数要求,对拉伸筋及延边圈等零件实施合理设计,确保各零件更具匹配度[1]。
同时,热冲压模具成形,其对于超高强度钢板方面有着高要求。
热冲压方面工艺制造实施过程,板料均需得到高强度的相应加热处理,确保其能够结晶。
再落实冲压成形方面的设计操作,维持一定静置时间,则零件尺寸、形状基本稳定。
而这一过程,往往对板料要求会相对较高,为避免材料自身强度下降,则加热过程需注重淬火处理,以此获取超过强度相应钢构件。
工艺成形整个过程,因热冲压、淬火应当同步落实,所以,该钢板务必经由热冲压整个热循环过程。
先进高强钢——热冲压综述
热冲压综述H. Karbasian, A.E. Tekkaya轻型结构与成型工艺研究所,多特蒙德理工大学,Baroper Str. 301, D-44227,多特蒙德,德国摘要:具有需求性能的热冲压(也被称之为硬压加工)高强钢板零件的生产需要渊博的知识和成形规程的控制。
通过这种方式,在不同工艺参数和相互作用下,零件最后的性能具有可预见性和可调节性。
除了常见的冷成形参数,热参数和微观结构参数使得热冲压过程中的力学现象的描述变得复杂,而这正是这种成形方式所有物理现象所必须得到的阐述。
在这篇文章中,热冲压中的热、力学、微观结构和工艺领域的艺术状态得到了综述。
所有工艺流程的研究,从毛坯加热到热冲压和后续的进一步工艺均得到了描述。
现有著作的一项调查显示了一些差距,这些差距是在形成相依相改造,整个过程中不断的塑性流动行为,力学和几何的一部分属性之间的相关性,和一些先进工艺的工业应用领域中。
回顾分析目的在于提供对成形规程背景的深入了解和显示了在热金属板料成形领域进一步研究及创新的巨大潜力。
关键词:热冲压高强钢板 22MnB51.引言出于对减轻整车重量,提高安全性和防碰撞性能的需要,采用高强钢板制造的汽车零部件的需求量是显然的。
热冲压是由瑞士一家公司(Plannja)开发用来加工锯片和割草机刀刃的,并获得了专利(GB1490535, 1977)。
在1984年,萨博汽车公司是第一个采用硬化的硼钢作为萨博9000汽车组件的汽车制造商。
生产的零部件的产量从1987年的3亿件/年增加到1997年的8亿件/年。
自2000年以来,更多的热冲压件被应用在汽车上,每年的零部件的生产量已经达到了约1.07亿件/年。
热冲压件在汽车工业中的应用主要是底盘部件,如左右车柱,保险杠,车顶纵梁,摆臂横杆和隧道(图1)。
热加工目前存在着两种不同的主要的变种:直接和间接热冲压方法。
在直接热冲压加工中,毛坯在炉子里被加热后被转移到压床上,随后成形并在封闭的工具中进行淬火(图2a)。
高强钢热冲压成型工艺流程 预热处理 冲压成形 淬火
高强钢热冲压成型工艺流程预热处理冲压成形淬火高强钢热冲压成型工艺流程主要包括以下三个阶段:
1.预热处理:首先,将高强钢板材加热至900摄氏度以上,然后在加热炉中保温
5-8分钟,使板料均匀奥氏体化。
这个阶段的目的是获得均匀奥氏体化的高强钢板料,以便进行后续的冲压成形。
2.冲压成形:将预热处理后的板料从加热炉中运送到模具内,进行高速成形的液
压机快速成形。
在成形过程中,板料的温度需要保持在马氏体转变温度以上的奥氏体区,以保证板料有良好的成形性和最终的机械性能。
3.淬火:在冲压成形结束后,进行保压和淬火处理。
这个阶段的目的是使成形件
得到强化,通过淬火使奥氏体转变为马氏体,提高零件的强度和硬度。
此外,根据具体的材料和工艺要求,可能还需要进行去氧化皮、激光切边冲孔、涂油防锈处理等后续操作。
高强钢热冲压成型工艺是一种先进的制造技术,广泛应用于汽车、航空航天等领域,可以提高零件的强度和安全性,同时实现零件的轻量化。
超高强钢构件热冲压技术的未来发展趋势
超高强钢构件热冲压技术的未来发展趋势超高强钢构件热冲压技术的未来发展趋势1. 制定和完善标准规范:为了推动超高强钢构件热冲压技术的发展,需要制定相应的标准规范,明确工艺参数、设备要求、质量控制等方面的要求,以确保产品的一致性和可靠性。
2. 优化工艺流程:目前的超高强钢构件热冲压工艺流程还存在一定的复杂性,需要进一步研究和优化。
通过改进模具设计、加热方式、冷却方式等环节,可以提高工艺的效率和稳定性,降低生产成本。
3. 发展新型设备和技术:为了满足超高强钢构件热冲压技术的需求,需要研发新型的设备和技术。
例如,开发高效、智能化的热冲压设备,提高生产效率和自动化水平;探索新的加热方式,如激光加热、电磁加热等,提高加热效果和能源利用率。
4. 提高成型质量和一致性:超高强钢构件热冲压技术的应用范围越来越广,对成型质量和一致性的要求也越来越高。
因此,需要进一步研究和改进工艺参数,优化冲压过程中的温度、压力和速度等因素,以提高产品的成型精度和稳定性。
5. 降低成本和提高竞争力:目前,超高强钢构件热冲压技术的成本相对较高,限制了其在更多领域的应用。
因此,需要通过技术创新和工艺改进,降低生产成本,提高产品的市场竞争力,推动该技术在更广泛领域的应用。
步骤四:总结超高强钢构件热冲压技术作为一种能够满足现代工程领域对高强度、轻量化的需求的技术,具有广阔的应用前景。
未来,通过制定标准规范、优化工艺流程、发展新型设备和技术,以及提高成型质量和一致性,该技术将不断发展和完善。
同时,降低成本和提高竞争力也是该技术发展的重要方向。
随着技术的不断创新,相信超高强钢构件热冲压技术将在更多领域得到广泛应用。
高强度钢板热冲压材料性能研究及应用
高强度钢板热冲压材料性能研究及应用
高强度钢板热冲压是一种先进的汽车制造技术,其在汽车轻量化和安全性能方面具有
重要的应用价值。
本文旨在介绍高强度钢板热冲压的材料性能研究及其在汽车制造中的应用。
高强度钢板热冲压的材料特性是研究的重点。
高强度钢板具有较高的拉伸强度和屈服
强度,以及较好的塑性和焊接性能。
其具有更高的抗拉强度和疲劳强度,可以更好地满足
汽车轻量化和安全性能的要求。
研究高强度钢板的组织结构、晶界和析出相等特征,可以
进一步了解其力学性能和加工性能。
高强度钢板热冲压的应用主要集中在汽车制造领域。
汽车轻量化是目前汽车工业发展
的重要趋势,而高强度钢板热冲压可以实现汽车零部件的轻量化设计。
通过在汽车车身、
底盘和动力系统等部件中应用高强度钢板热冲压技术,可以有效减少车身重量,提高燃油
利用率和行驶性能。
高强度钢板热冲压可以提高汽车的安全性能,增加车辆的抗碰撞能力,保护乘客的生命安全。
高强度钢板热冲压技术在国内外已经得到了广泛的应用。
国内汽车制造企业在汽车轻
量化和安全性能方面的应用越来越多。
国际上的汽车制造企业也纷纷将高强度钢板热冲压
技术应用到车辆生产中。
随着技术的不断发展和成熟,高强度钢板热冲压将在未来的汽车
制造中发挥更加重要的作用。
高强钢热冲压成型工艺流程 预热处理 冲压成形
高强钢热冲压成型工艺流程预热处理冲压成形一、预热处理预热处理是高强钢热冲压成型工艺的重要环节之一,其主要目的是使钢板均匀加热至奥氏体状态,并减小变形抗力。
预热处理的温度和时间取决于高强钢的化学成分、板材厚度和加热方式。
预热处理的加热速度应尽可能均匀,以减小内应力和变形。
二、冲压成形冲压成形是将预热处理后的钢板通过模具进行塑性变形的过程。
冲压成形的参数主要包括压力、速度、时间和行程等,这些参数将影响产品的质量和模具的使用寿命。
合理的冲压成形参数可以提高产品的精度和表面质量,减小产品内部的残余应力和裂纹。
三、淬火处理淬火处理是将热冲压成型后的产品快速冷却至室温的过程。
淬火处理的目的是通过快速冷却来提高产品的强度和硬度,同时保持较好的塑性和韧性。
淬火处理可以采用水淬、油淬或盐浴淬火等方式,具体选择应根据产品的性能要求和生产条件来确定。
四、回火处理回火处理是将淬火处理后的产品加热至某一温度,并在该温度下保温一定时间,然后冷却至室温的过程。
回火处理的目的是通过调整产品的组织结构和相组成来控制其力学性能,以满足不同应用场景的需求。
回火处理的温度和时间应根据产品的性能要求和生产条件来确定。
五、表面处理表面处理是高强钢热冲压成型工艺的最后环节,其主要目的是提高产品的表面质量和耐腐蚀性能。
表面处理的方法包括喷涂、电镀、氧化等,具体选择应根据产品的应用场景和性能要求来确定。
表面处理可以提高产品的使用寿命和外观质量,同时增强其防腐蚀性能。
通过以上五个方面的介绍,可以看出高强钢热冲压成型工艺的流程涉及多个环节。
在生产过程中,要保证每个环节的质量和稳定性,以获得高性能的高强钢制品。
高强钢热冲压成形工艺及装备
高强钢热冲压成形工艺及装备摘要:高强钢热成形技术逐渐在制造业领域得到推广应用,国内外学者也认识到,制造业零部件的安全性能与其力学性能的分布存在着相对应的关系,也就是同一个零件在不同的区域需要不同的力学性能来提高零件的整体安全性能。
关键词:高强钢热冲压成形工艺;装备;前言:轻量化技术是实现制造业节能减排的关键技术之一,而高强钢热冲压成形技术在保证制造业安全性的同时较大幅度实现轻量化。
热冲压成形条件下材料塑性和成形性好,成形载荷大幅下降,能一次成形复杂冲压件并消除回弹影响,提高零件精度。
一、高强钢热冲压成形工艺1.不同的冷却速率。
通过控制零件局部区域的冷却速率和相变路径也是获取高强钢热成形零件的一种重要方式,当冷却速率高时,奥氏体组织将转变为高强度低塑性的马氏体组织,当冷却速率降低时,奥氏体组织将转变为低强度高塑性的贝氏体和珠光体铁素体组织。
研究发现,当零件冷却率高于27 ℃℃/s 时,将会转变成完全的马氏体组织,而当低于这一数值时,则会转变成低强度的贝氏体和铁素体珠光体组织。
实现零件不同区域不同冷却速率的方法主要有不同温度的分块模具不同热物性能的分块模具以及模具坯料表面接触状况控制等方式。
通过改变模具与坯料的局部接触状况同样可以获得高强钢TTP热成形零件,坯料与模具之间间隙越大,坯料冷却速率越低,坯料与模具之间压强越大,则冷却速率越高,研究了坯料与模具之间的间隙对于零件晶粒结构和硬度的影响,当间隙值从0mm到2mm之间变化时,零件的显微硬度由471HV降低到195HV,当坯料与模具之间的间隙值为2mm时,零件冷却速率为8℃/s,贝氏体和铁素体/珠光体含量增加。
通过在模具上开槽的方法获得了特定强度分布的高强钢热成形零件。
2.回火后处理。
对于已经完全淬火硬化的高强钢热成形零件,在局部区域进行回火也可获得高强钢TTP热成形零件。
研究了回火对于碰撞性能的影响并通过落锤实验证实了回火能增加零件的碰撞性能,通过回火处理可以更加自由定义回火区域,并且独立于整个热成形工艺。
超高强钢构件热冲压技术的挑战与应对
超高强钢构件热冲压技术的挑战与应对超高强钢构件热冲压技术的挑战与应对超高强钢构件热冲压技术是一种先进的加工方法,用于处理高强度钢材,以提高构件的强度和耐用性。
然而,这种技术也面临着一些挑战。
本文将逐步探讨这些挑战以及应对方法。
第一步,我们需要了解超高强钢材的特点。
与传统钢材相比,超高强钢具有更高的硬度和强度。
这使得它们在制造领域中具有广泛的应用前景。
然而,这也增加了热冲压过程中的难度。
第二步,我们应该认识到热冲压过程中的主要挑战之一是超高强钢的高硬度。
由于材料硬度的增加,冲压模具往往容易磨损,导致模具寿命的降低。
因此,我们需要寻找方法来提高模具的耐磨性。
第三步,为了解决这个问题,我们可以使用先进的模具材料。
例如,使用具有更高硬度和耐磨性的特殊合金钢材制作模具,可以有效地提高其寿命。
此外,采用表面处理技术,如镀膜或涂层,也可以增加模具的耐用性。
第四步,除了模具耐用性,超高强钢材的热冲压还面临着成形难度的挑战。
由于材料的高硬度,成形过程中容易出现裂纹和变形。
因此,我们需要考虑使用适当的冲压工艺来减少这些问题的发生。
第五步,为了克服成形难度,我们可以采用减少变形的工艺控制方法。
例如,通过增加冲压次数和减小一次冲压量,可以降低材料的应变速率,从而减少变形和裂纹的发生。
此外,适当的温度控制和应力分布也是提高成形质量的关键因素。
第六步,除了上述的技术改进,我们还需要进行相关的研究和开发工作。
通过实验和模拟分析,我们可以进一步了解超高强钢材的成形行为,并提出更有效的工艺控制方法。
此外,与材料制造商和模具制造商的合作也是解决技术挑战的关键。
综上所述,超高强钢构件热冲压技术面临着挑战,特别是在材料硬度和成形难度方面。
然而,通过采用适当的模具材料和工艺控制方法,以及进行相关的研究和开发工作,我们可以有效地应对这些挑战,并取得更好的成形质量和经济效益。
高强度板热冲压成形技术
基于低碳、绿色、节能、安全等理念,汽车轻量化成为现代汽车设计制造的一大主流,汽车轻量化技术可提高燃油经济性,实现节能减排的目的。
汽车车重减少100kg ,每升油可多行驶1km 。
车重减少10%,可降低6%~8%的油耗,降低5%~6%的排放 。
如图1所示。
按照美国加州环保机构测定,我国的标准乘用车CO 2排放目前约为每公里180g 左右,这比美国的230g 要低,但与欧洲和日本相比差距较大,如图2和图3所示。
所以,汽车轻量化是节能与减排的最有效手段。
近年来汽车轻量化技术发展势头迅猛,其中,高强度板热冲压技术是汽车轻量化的主要途径之一。
热冲压成形(Hot Forming )是将初始硬度为500~600MPa 的硼钢板加热至奥氏体化状态,快速转移至模具中高速冲压成形,在保证一定压力的情况下,制件在模具本体中以高强度板热冲压成形技术□安徽江淮汽车集团股份有限公司 /朱梅云图1 汽车的燃油经济性与汽车自重的关系大于27℃/s 的冷却速度进行淬火处理,保压淬火一段时间,以获得均匀马氏体组织的超高强度钢零件的成形方法。
热冲压成形技术具有可以得到超高强度的车身零件,减轻车身质量,提高车身安全性、舒适性,改善冲压成形性,提高零件尺寸精度等优点。
本文主要针对冲压零件的结构特征,研究并分析热冲压成形零件的结构设计方案,以实现汽车结构件轻量化技术。
图4是车身热冲压成形技术的典型应用案例。
热冲压成形性能1. 热冲压材料金属材料在再结晶温度以下塑性变形时强度和硬度升高,称为材料的硬化。
热冲压材料牌号为BR1500HS ,化学成分及力学性能见表1。
2. 热冲压成形边界条件热冲压成形有其成形温度边界条件,控制好温度边界条件,对冲压件的成形质量有至关重要的决定作用。
热冲压成形零件的成形温度边界条件如图5所示。
3. 热冲压成形温度材料的热冲压成形有其成形温度范围,材料的最佳成形温度与其材料硬化指数关系如图6试验曲线所示。
4. 应力应变曲线热冲压成形零件随不同的温度图2 欧盟汽车CO 2排放规划图3车重与碳排放的关系图4 车身热冲压成形技术应用(1)得到超高强度的车身零件(功能提升)。
高强度钢板热冲压材料性能研究及应用
高强度钢板热冲压材料性能研究及应用高强度钢板是一种新型钢材,其特点是强度高、韧性好、塑性大、耐腐蚀性好等。
高强度钢板热冲压材料性能研究及应用是目前国内外研究热点之一。
本文将对高强度钢板热冲压材料性能进行研究,并探讨其应用现状和前景。
一、高强度钢板的热冲压加工特点高强度钢板的强度高,硬度大,塑性小,容易发生撕裂、开裂等缺陷。
在常规的模压成形工艺中,由于模具的局部应变过大,常常会出现模具损坏的情况。
采用热冲压工艺可以解决这些问题,并快速形成零件,提高生产效率。
热冲压工艺是在高强度钢板加热的条件下进行成形,通过加热可以有效减小钢板的强度,提高塑性,减少局部应变,从而有效避免撕裂、开裂等问题。
同时,热冲压工艺采用的加热方式不同于传统加热方式,加热均匀,温度控制精准,能够保证产品的质量。
1.强度和塑性经过热冲压加工的高强度钢板强度和塑性比常规加工的高强度钢板有所提高。
同时,我们可以通过调节加热温度和时间来控制钢板的强度和塑性,以满足不同场合的要求。
2.耐腐蚀性高强度钢板的耐腐蚀性是决定其应用范围的重要因素。
通过热冲压工艺可以显著提高高强度钢板的耐腐蚀性,其中最主要的原因是热冲压过程中产生的细小晶粒和均匀的组织结构。
3.表面质量高强度钢板的表面质量是决定其外观美观和精度的重要因素。
热冲压工艺可以显著提高高强度钢板的表面质量,其中最主要的原因是钢板经过加热后变得柔软易变形,从而可以更好地适应模具的形状并减小变形的程度。
三、高强度钢板热冲压应用现状和前景高强度钢板热冲压已经在汽车、空间航天、军工等领域得到广泛应用。
随着高强度钢板热冲压工艺的不断完善和深入研究,在未来,高强度钢板热冲压工艺将会得到更广泛的应用和推广。
特别是在汽车制造领域,高强度钢板热冲压将成为未来汽车制造的主要工艺之一。
高强度钢板热冲压可以大幅度降低汽车零件的重量,提高汽车的燃油经济性,实现环保节能的目标,并且高强度钢板热冲压的应用还可以提高汽车制造的工艺效率和零部件的质量。
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。
国内外高强度汽车板热冲压技术研究现状
□ 康斌为适应汽车轻量化、降低燃油消耗、减少污染物排放和提高汽车碰撞安全性的要求 , 汽车用高强度钢板的使用比重越来越大 , 如高强度双相钢、 TRIP 钢等。
高强度汽车板、尤其是超高强度汽车板在常温下的变形范围很窄。
当前各大汽车厂生产车身及部件主要采用冷冲压法 , 采用此法冲压高强度汽车板时 , 冲压过程中需要的冲压力大且容易开裂 , 产生过量回弹。
尤其是针对超高强度钢板(抗拉强度≥ 550MPa , 冲压时这两项缺陷尤为突出。
热冲压技术可以解决这两个问题 , 同时可以使冲压后的成品抗拉强度得到大幅度提高。
一、钢板热冲压技术1. 基本概念。
热冲压工艺是将高强度钢板加热到奥氏体温度范围 , 钢板组织完成变化后 , 快速移动到模具 , 快速冲压 , 在压机保压状态下 , 通过模具中布置的冷却回路并保证一定的冷却速度 , 对零件进行淬火冷却 , 最后获得超高强度冲压件(组织为马氏体 , 抗拉强度在 1500MPa 甚至更高的新型工艺。
见图 1、图 2。
图 1高强度汽车板热冲压一般工艺图 2高强度汽车板热冲压主要工艺过程从热冲压的工艺流程来看 , 关键工艺过程是加热、冲压、保压和冷却。
加热过程直接影响到高强度钢板的冲压性能。
冲压是冲压机在一定冲压速率的条件下使钢板成型。
保压是为了保证零部件成型状态的稳定性 , 并完成淬火使钢板发生组织转变。
2. 热冲压的主要设备(1 加热炉。
其功能是将钢板加热到再结晶温度 , 一方面要求加热炉的能力要满足要求 ; 另一方面从保证板面质量来看 , 炉内又需要通保护气体 , 避免钢板在加热过程中被氧化。
从满足连续大批量生产的要求来看 , 加热炉应该能实现自动进出料 , 且出料位置有一定精度 , 以便于后续生产。
从保证生产连续性的需求来看 ,加热炉与其他连续性生产一样 , 配备了 2套动力装置 , 而且在意外发生后能保证加热炉自动启动 , 以确保炉况正常和炉内设备使用寿命。
上海交通大学科技成果——高强钢热冲压技术
上海交通大学科技成果——高强钢热冲压技术
技术背景
将钢板(初始强度为500-600MPa)加热至奥氏体化状态,快速转移到模具中高速冲压成形,保压淬火一段时间,以获得具有超高强钢零件的成形方式。
可提高提高部件强度、焊接性、表面硬度、抗凹性、耐腐蚀性,降低冲压机吨位。
热冲压装备
技术水平
提出硬化模型实现了高强度钢冲压回弹的精确预测,提出了板料冲压工艺稳健优化算法、韧性断裂参数确定方法和内高压成形精确数值仿真方法,开发处热冲压控制软件已得到工业应用。
获发明专利10余项。
技术优势提高部件强度、焊接性、表面硬度抗凹性、耐腐蚀性,降低冲压机吨位。
产品特点结构轻量化、高安全可靠、长寿命周期。
应用领域汽车零部件热冲压成形、航空航天高强结构件冲压成
形。
QPT高强钢热冲压部件。
高强度钢板热冲压材料性能研究及应用
高强度钢板热冲压材料性能研究及应用热冲压是一种通过热处理提高钢板的形变能力和力学性能的加工方法。
高强度钢板在汽车、航空航天、机械制造等领域具有广泛的应用前景。
本文主要研究高强度钢板的材料性能以及其在热冲压中的应用。
高强度钢板的材料性能对于热冲压工艺有重要影响。
高强度钢板具有优异的强度和韧性,能够承受高应力和形变。
高强度钢板的延展性和回弹性也是热冲压工艺中需要考虑的重要因素。
研究高强度钢板的力学性能、延展性和回弹性等材料性能是热冲压工艺的关键。
高强度钢板的在热冲压中的应用具有重要意义。
高强度钢板的使用可以减轻零部件的重量,提高产品的性能和安全性。
在汽车制造中,使用高强度钢板可以减少车身的重量,提高汽车的燃油效率和碰撞安全性。
高强度钢板还可以应用于航空航天领域,用于制造飞机的机身和发动机部件,提高航空器的飞行性能和安全性。
高强度钢板热冲压材料性能的研究和应用还存在一些挑战。
高强度钢板的成本较高,限制了其在大规模生产中的应用。
高强度钢板的加工难度较大,需要专业的设备和技术支持。
高强度钢板的寿命和耐腐蚀性也需要进行进一步的研究。
需要进一步研究和改进高强度钢板的制备工艺、加工工艺和表面保护技术,以促进其在热冲压中的广泛应用。
高强度钢板的研究和应用在热冲压领域具有重要意义。
通过研究高强度钢板的材料性能,可以改进热冲压工艺,提高产品的质量和性能。
高强度钢板的应用还可以减轻零部件的重量,提高产品的竞争力。
高强度钢板热冲压材料性能的研究和应用仍然面临一些挑战,需要进一步研究和改进。