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高强度板汽车零件的工艺设计和模具开发

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高强度板汽车零件的工艺设计和模具开发

作者:李坤原李春成

来源:《世界家苑·学术》2018年第08期

摘要:随着汽车保有量的不断增大,环境污染和能源短缺等问题也越来越严重。人类为

了可持续发展,必须高度重视环保和节能问题,而通过汽车轻量化,可以实现节能减排,其中高强度钢板一种常见的轻量化方法。为此,本文对高强度板汽车零件的工艺设计和模具开发设计进行了相关的探究。

关键词:高强度板;工艺设计;模具开发

现代汽车的结构、性能及技术方面正朝着减重、节能减排及安全方向发展。而汽车的质量与能耗之间成线性关系,相关资料显示,每降低1%的汽车质量,则随之可降低0.6%~1.0%的燃耗,能耗也和尾气排放的关系十分密切。所以,为了节能和环保,汽车可以适当轻量化。为了可以满足现代汽车制造的要求,板料供应商设计开发了强度高、成型性好的高张力钢板。而板料性能却是影响汽车零件成型性能和以及模具使用寿命的主要因素,同时板料强度的大幅提升也对冲压工艺与模具开发提出了更高的要求。基于此,下文进行相关研究分析。

1 高强板汽车零件的冲压工艺设计

1.1 拉延

(1)拉伸深度应尽可能均匀。针对断面深度不同的零件,相较于普通钢板,高强钢板采用的拉延深度应更深,使最深断面处的材料可以满足流动要求。

(2)高强度钢板的延伸率较低,针对某些材料/产品,可以采用压型成型,比如车门的防撞梁等。虽然可能会减小回弹,但是却使制件的扭曲风险提高了。对于高强度钢板零件,需要尽可能一次成型,否则,由于应力强化致使二拉或整形较易产生破裂、回弹或扭曲,进而使形状不理想。

(3)为了防止压边圈起皱、充分成型,在拉伸高强钢板时,应适当增大压边力。若压边力过小则可能会使压边圈起皱,甚至顶起整个压边圈,进而消除流料约束力。

(4)锌铁合金不能作为钢板的软模材料,建议采用铸铁或45#钢板。

(5)针对地板横梁、顶盖加强梁、中柱加强板及前仓纵梁等零件,应考虑采用落料后成型工艺。

(6)如果高强钢板的形状变化严重或侧壁强度的均匀度不高,则应采用拉伸成型工艺,并配合修边工艺。

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