鍛壓技術(shù)：間接熱成形中預(yù)成形量對零件成形質(zhì)量的影響
2023-12-13【作 者】湯梓銘;谷諍巍;李義;李欣;于歌
【前 言】
在汽車領(lǐng)域大力推進(jìn)節(jié)能減排的背景下, 輕質(zhì)材料與結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)、 先進(jìn)工藝手段相結(jié)合,能夠大幅度減少汽車零部件的質(zhì)量, 從而降低整車重量、 提高燃油利用率、 實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排[1-2]。 從材料應(yīng)用方面來看, 主要是采用低密度的輕質(zhì)材料和高強(qiáng)度鋼材料[3-5]。 超高強(qiáng)度鋼如今已被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)汽車 A 柱、 B 柱、 保險(xiǎn)杠、 頂蓋縱梁、側(cè)欄等結(jié)構(gòu)件中, 在保證安全的同時(shí)又為零部件輕量化做出貢獻(xiàn)[6-9]。 由超高強(qiáng)度鋼引入的熱成形技術(shù)是將沖壓成形與熱處理相結(jié)合的一種工藝,其將板料加熱至奧氏體狀態(tài), 然后迅速轉(zhuǎn)移至帶有冷卻水道的熱成形模具中進(jìn)行快速成形和保壓冷卻淬火, 完成馬氏體組織轉(zhuǎn)變, 從而獲得超高強(qiáng)度的成形件[10]。
本研究采用 22MnB5 鋼材料, 以盒形零件為例對其間接熱成形工藝進(jìn)行研究, 通過數(shù)值模擬與試驗(yàn)兩種方法, 討論預(yù)成形量對零件成形性的影響, 并尋求預(yù)成形量所滿足的規(guī)律。
【結(jié) 論】
(1) 在間接熱成形中, 當(dāng)以沖壓行程作為預(yù)成形量設(shè)計(jì)的參照對象時(shí), 盒形零件滿足隨著預(yù)成形量的增大、 零件成形性越好的規(guī)律。
(2) 隨著預(yù)成形量的增大, 盒形零件的最大減薄率逐漸減小; 當(dāng)預(yù)成形量≥90%時(shí), 最大減薄率減小趨勢減緩, 穩(wěn)定在 15%左右, 且厚度分布更加均勻, 減薄率方差在 0. 002 左右。
(3) 對于盒形零件上的一點(diǎn)來說, 在整個(gè)間接熱成形中的總變形量是一定的, 當(dāng)預(yù)成形量較小時(shí)(<80%), 更多的變形量將在終成形中完成, 由于高溫下材料的流動(dòng)性能增加, 變形量較大, 厚度變化劇烈, 容易發(fā)生過度減薄而產(chǎn)生破裂。 對于間接熱成形來說, 終成形作用更多的是對預(yù)成形板料進(jìn)行整形以及局部特征的成形。 此外, 不同預(yù)成形量不會(huì)對零件的力學(xué)性能產(chǎn)生很大影響。
以下是正文：
