某汽车横梁变强度热成形工艺设计及有限元仿真

2020-10-21杨明李慧张建生

汽车实用技术 2020年11期

杨明　李慧　张建生

摘要：针对某汽车横梁零件，设计了变强度热成形工艺方案并确定了相关工艺参数。通过有限元仿真的方法，对零件成形性、微观组织、力学性能和回弹量进行了预测，结果表明：该汽车横梁变强度热成形零件成形性好，无开裂起皱风险;零件硬区组织以马氏体为主，抗拉强度高于1500 Mpa;软区组织以贝氏体为主，抗拉强度约为750 Mpa;过渡区宽度为14 mm～ 16 mm;回弹量最大回弹量为3.0 mm，该零件回弹量结果可用于指导后续的模具回弹补偿。关键词：变强度;热成形;工艺设计;回弹;汽车横梁中图分类号：U466 文献标识码：A 文章编号：1671-7988（2020）11-166-03

Abstract： The hot forming process and parameters for automobile beam with variable strength are designed in this paper. Through simulation， the formability， microstructure， mechanical properties and spring back are predicted. The results show that there is no crack or wrinkle and the formability of this beams hot forming is good; martensite is predominate and the tensile strength is higher than 1500 Mpa in hard zone; in soft zone， bainite dominates and the tensile strength is about 750 Mpa; the transition zone is about 14-16mm; the spring back is about 3.0mm and simulation results can be used in subse -quent die compensation.Keywords： Variable strength; Hot forming; Process design; Spring back; Automobile beamCLC NO.： U466 Document Code： A Article ID： 1671-7988（2020）11-166-03

前言

近年來，随着新能源汽车的不断发展，续航里程已成为卡住新能源汽车发展的重要瓶颈之一。为了解决该问题，一方面需要电池技术的突破，如提高电池能量密度;另一方面，也可通过降低整车质量实现新能源汽车续航里程的增加[1-2]。因此有关汽车轻量化的研究在汽车行业内越来越热门;其中，使用变强度热成形工艺制造超高强钢零件不仅可以降低汽车质量，还能通过设计零件的强度变化，提高车辆的安全性能[3-4]。故变强度热成形工艺在汽车白车身制造行业的应用将越来越广泛、越来越普遍。因此，研究变强度热成形工艺对汽车白车身制造有重要指导和参考作用。