高强度结构钢厂家对高强钢成形技术的介绍

2018-05-30  来自: 辽宁衡业高科新材股份有限公司 浏览次数:1479

高强度结构钢厂家对高强钢成形技术的介绍

  高强度结构钢的减薄和高强度2个优势使其在汽车轻量化的减重和安全方面得到了广泛应用,但高强钢的成形范围较窄,成形过程中遇到了较传统钢材更难解决的问题。因此许多先进的加工工艺及方法不断地应用到汽车工业中。高强钢的成形技术主要包括冷冲压形、热成形、液压成形等。

1.高强钢冷冲压成形技术

  高强钢的冷冲压成形技术与传统钢材冷冲压相似,但高强钢成形范围有限,成形后容易产生回弹,且其回弹量远大于普通低碳钢冲压成形零件的回弹量,钢材特性难以详细描述,这就给回弹的预测及控制带来了很大的困难;同时高强钢在应用时面临着成形件的起皱和开裂等问题,这些特点都导致高强钢在成形时尺寸和形状精度不良。为了克服这些缺陷,欧美及日本等国家的钢铁公司及汽车制造商不断开发出新形钢板和高级润滑油等。

  根据高强钢的性能、种类的不同,高强钢在整车应用部位也有显著的区别。如高强度IF钢和烘烤硬化钢大多用在轿车车身覆盖件上;590~980MPa的双相钢大多用在轿车车身结构件、加强板上;800MPa的TRIP钢主要用在轿车车身加强板、保险杠和防冲柱上;屈服强度为650~700MPa大梁板和抗拉强度1 500MPa的弹簧钢主要用在商用车当中。

2.高强钢热冲压成形技术

  当钢强度超过1 000MPa时,一些形状复杂的零件,常规的冷冲压工艺难以成形,即使可以采用冷冲压工艺,所需冲压力大、成形件易开裂、回弹大,因此热成形技术应运而生。热冲压成形技术是将硼钢钢板(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,在保证一定压力的情况下,制件在模具本体中以大于27℃/s的冷却速度进行淬火处理,保压淬火一段时间,以获得具有均匀马氏体组织的超高强钢零件的成形方式。

  高强钢热冲压技术通过将成形和强化分为两个步骤来解决高强钢强度与塑性的矛盾。该成形技术的主要优点是:变形抗力小、塑性好、成形极限高、冲压成形性好;回弹易于控制,成形零件尺寸精度高;冲压机吨位要求降低;钢材成形抗力低,模具单位压力小;成形件生产周期短等。

3.高强钢液压成形技术

  液压成形技术主要是依靠高压液体(水或油)作为传力介质或模具使工件成形的一种塑性加工技术。液压成形过程中板材通过传力介质的压力作用贴合凸模或凹模成形,其成形技术为一种柔性加工工艺。液压成形件主要为管材、板材和壳体。

  目前液压成形技术在先进高强钢制零件中得到广发应用,尤其是结构件,例如汽车座椅骨架、侧面撞击横梁、保险杠、发动机支架、散热器支架、仪表板横梁、散热器支架和车顶横梁等结构件。

4.冷弯成形技术

  冷弯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横向弯曲,以制成特定断面形材的塑性加工工艺。该技术的主要特点是生产效率高、适合大批量生产、加工产品不受长度的限制、可实现连续化生产、成形产品表面质量好、成形件尺寸精度高、生产线中可集成冲孔焊接等工艺、生产工艺较其他工艺节约材料15%~30%、生产过程噪音低污染小。冷弯成形工艺广泛应用于前/后保险杠、门槛、驾驶员座椅调整机构的滑轨、车身B柱和底盘等高强度钢板汽车部件的制造中。

5.激光拼焊技术

  汽车轻量化技术的发展要求汽车不同位置采用不同的材料来实现汽车轻量化的合理分布,但随着高强钢中合金元素添加量的增加,高强钢与原有软质钢材同等条件下的焊接变得困难,同时在大输入热量焊接的情况下,强化组织的破坏造成钢板强度的降低,激光拼焊技术的产生解决了这一问题。

  目前,几乎所有的著名汽车制造商都采用了激光拼焊技术,采用激光拼焊版制造的结构件有车身侧框架、车门内板、挡风玻璃窗框、轮罩板、底板、中间支柱等。世界轻质钢制车身社会的最新统计显示,50%新形的钢制车身结构中采用了激光拼焊版制造。

关键词: 高强度结构钢           

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