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高強鋼管的應用概述

高強鋼管廠家告訴大家先進高強鋼主要包括雙相鋼(DP)、相變誘導塑性鋼(TRIP)、複相鋼(CP)和馬氏體鋼(MS)等,這類鋼通過相變組織強化達到高強度,強度範圍500MPa~1500MPa(通常稱抗拉強度超過700MPa的為超高強鋼)。

選擇的典型開口型非對稱零件為某門檻加強件,其截面和幾何模型如圖1所示。零件為非對稱截面,整體形式為兩側不等高的帽形。為研究預沖孔經輥壓成形後的孔形畸變誤差,設置了一圓孔和一橢圓孔。

a)截面形狀及尺寸;b)幾何模型

典型零件的有限元模型

1)典型零件的輥花工藝設計

對典型開口型非對稱門檻加強件進行輥壓成形輥花圖設計,如圖2所示。其成形采用14道次。設計和分析采用專用軟件。

2)典型零件輥壓成形的有限元模型

設計相對應的軋輥模具,并将軋輥CAD數據導入到COPRARF/FEA的仿真模塊中,建立軋輥的三維模型,部分機架的仿真軋輥模型如圖3所示。在進行軋輥模具設計時,道次間距設置為650mm,并考慮了下山量。

闆料為馬氏體超高強鋼,厚度為1.4mm,設置仿真分析的闆料長度為1.3倍于機架間距,沿闆料厚度方向劃分1層,單元類型為7号六面體單元,單元總數為11108。将闆料有限元模型導入到軋輥模型,輸入材料屬性參數,定義接觸、約束等,建立闆料輥壓成形試驗有限元模型。

先進高強鋼輥壓成形關鍵技術

對于所示典型開口非對稱的門檻加強件,主要解決包括回彈、邊波、縱向彎曲、側向彎曲、扭轉、預沖孔成形後畸變、切斷後端部變形等問題。

在汽車輕量化和節能減排的壓力下,采用高強鋼替代普通強度鋼,以汽車輥壓件替代沖壓零部件,則是現代汽車零部件發展的一個趨勢。大量事實證明,先進高強度鋼的采用成為汽車輕量化最具競争力的有效措施,與沖壓成形相比,在加工最高強度等級的高強鋼時,輥壓成型具有更顯著的優越性。因此,為了提高國内汽車企業實力和競争力,滿足國産汽車節能、環保的需要,急需開發出更為先進的汽車輥壓件成型技術。
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