程超，韩非，石磊

（1.宝山钢铁股份有限公司中央研究院，上海 201999；2.汽车用钢开发与应用技术国家重点实验室（宝钢），上海 201999）

近年来，随着国家环保法规的要求越来越严格，汽车节能降耗和轻量化减重趋势更加明显，同时轻量化不能以牺牲车身性能为代价[1]。研究表明，汽车质量每减轻100 kg，可节省燃油0.3～0.5 L/（100 km），可减少CO2排放8～11 g/（100 km）。汽车轻量化手段包括使用轻量化材料、设计轻量化结构和使用新型成形工艺，三者相互结合是更加有效的方式[2-5]。常规手段是采用冲压分体成形再焊接组装的方式对车身结构件进行成形，这种方式存在焊接法兰边和焊点。封闭截面的管状零件可以很好地提高车身性能及实现轻量化减重[6-7]。目前常用工艺为液压成形，但由于受内压限制的影响，目前最高强度为1 000 MPa 级别，且存在回弹调整和尺寸精度控制难度较大，不利于零件进一步实现高强轻量化减重的缺陷[8-9]。

热气胀成形技术是在超塑性成形（SPF）和热胀成形（HBF）的基础上发展起来的一种新型成形工艺[10-12]，它以气体作为传力介质，结合热成形专用材料，可用于超高强度和尺寸精度要求的管状零件的加工[13-14]。采用B1800HS 热成形专用材料，充分利用其高温状态下的高流动性和低强度，可以成形复杂截面零件，在保压状态下进行模内冷却淬火可以减小零件回弹，提高零件的尺寸精度[15-18]。将热气胀成形的超高强度管状零件用于车身重要结构件，可有效提升整车碰撞、顶压、刚度及NVH 等性能。

变径管是管类零件的典型特征结构，通过研究变径管的热气胀成形特性，可以为管类零件热气胀成形的研发提供基础。……