轿车保险杠横梁热成形技术和数值模拟

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轿车保险杠横梁热成形技术和数值模拟

摘要：本文在以整车轻量化为背景，按照高强度钢板热成形的工艺要求，将捷达车原辊压成形的保险杠横梁进行截面和壁厚优化，最后通过静态弯曲数值模拟对设计进行了验证，高强度钢板热成成形的保险杠横梁较原普通钢板辊压成形件更轻且强度更高。
关键词：热成形 保险杠横梁 数值模拟

1 热成形的工艺原理和关键技术
1.1 热成形的工艺原理
热成形技术与传统的冷冲压成形工艺不同，冷冲压成形大都是在常温下进行，而热成形技术中，是在红热状态下冲压成形的，其工艺见图1，即先将下料后的硼合金钢板送入加热装置内加热到880～930 ℃，使之奥氏体化，然后送入内部带有冷却管道的冲压模具上冲压成形，在成形同时由模具表面将钢板冷却、淬火，使之发生相变，把奥氏体转变成马氏体，成形件因而得到强化，强度大幅度提高。比如成形前常温下的硼合金钢板强度为500～600 MPa，成形后经过冷却淬火，冲压件强度可以达到1500MPa，强度提高250%以上，因此该项技术又被称为冲压硬化技术，可广泛用于生产高强度的汽车保险杠、车门防撞杆、A 柱、B 柱、C柱以及车顶框架、中通道等保安件和结构件。