Com a agravação da crise de energia e de problemas ambientais, a conservação e a segurança de energia transformaram-se o ponto de partida o mais importante da indústria de transformação do automóvel. A fim conseguir os objetivos acima, reduzindo o peso do veículo é um método muito eficaz, que conduza ao desenvolvimento e à aplicação rápidos de aço de grande resistência avançado.
O uso da tecnologia de formação quente pode extremamente melhorar a rigidez e a força da estrutura de corpo total, e extremamente melhorar a segurança de impacto do veículo e o desempenho de NVH; Um grande número aplicações desta tecnologia podem eficazmente reduzir o peso de BIW, reduzir o consumo de energia, reduzir a poluição ambiental, e melhoram o desempenho econômico do veículo. Presentemente, de acordo com as exigências da força da estrutura de corpo, a tecnologia de formação quente é aplicada principalmente à produção de componentes de grande resistência tais como dianteiro e traseiro amortecedores, colunas de A, colunas de B, colunas de C, feixes do reforço do telhado, quadros do canal do underbody, suportes do painel, os painéis da porta, feixes do impacto da porta, etc. internos (veja figura 1). A proporção de partes formadas quentes em BIW do veículo inteiro pode alcançar mais de 45%.
Presentemente, a tecnologia de formação quente foi amplamente utilizada em empresas de manufatura do automóvel no país e no estrangeiro. Os fabricantes de automóvel domésticos principais têm as peças formadas quentes amplamente utilizadas para a produção e o projeto de modelos do veículo. O número de peças formadas quentes usadas em um único veículo alcançou geralmente 6 a 10, e o número o mais alto de modelos do veículo alcançou 24.
Contudo, este a tecnologia de carimbo quente e para morrer tecnologia tem sido monopolizada por empresas estrangeiras por muito tempo. Os dados de formação quentes usados pela maioria de fabricantes são importados e caros. Esta vez, nós cooperamos com o ferro de Wuhan e o instituto de pesquisa de aço para desenvolver o molde e as peças de formação quentes da coluna de B para um determinado automóvel de passageiros de Dongfeng Empresa que usa o aço de formação quente do ferro e do aço WHT1500HF de Wuhan. Este papel introduz o desenvolvimento da formação quente morre e partes com coluna de B como um exemplo.
Desenvolvimento das peças thermoforming da coluna de B
O material de formação quente da avaliação das peças da coluna de B é WHT1500 de aço com uma espessura de 1.80mm. As propriedades mecânicas materiais são mostradas na tabela 1, os parâmetros de formação quentes do teste do processo são mostrados na tabela 2, e a curva da propriedade mecânica é mostrada em figura 1.
Análise do processo thermoforming
1. Condições de limite
A única atuação morre estrutura é adotada, isto é, o dado fêmea está na parte superior, o dado masculino está na parte inferior, e o sentido de carimbo é segundo as indicações de figura 3
Condição de limite: a temperatura inicial da folha é 800 o ° C, e o tempo de transferência da folha não é mais do que 3.5s; A época de espera da folha no dado antes de apertar é 3.5s; O afastamento entre o dado e o suporte vazio é espessura do material de 1,5 x; A pressão vazia do suporte é 1T; A velocidade de formação e de aperto é 150 mm/s; A pressão guardando durante extinguir é 400t; A temperatura inicial do molde é o ℃ 100 o ℃ na superfície e 20 para dentro.
1. Condições de limite
Análise moldando
A placa da peça é desdobrada por Pamstamp para obter a folha, e o módulo de formação é analisado em Pamstamp. Na simulação de formação, a área diluída máxima é ficada situada no lado da área da metade inferior da coluna neutra (max-23% segundo as indicações da figura), e a área engrossada é ficada situada na parte dianteira da área média mais baixa da coluna central segundo as indicações de figura (+23,2% segundo as indicações de figura 4). De acordo com esta situação, decidiu-se pagar a atenção a esta área durante o processamento do molde e a eliminação de erros da parte.
3. Análise de simulação de formar o processo
No módulo de formação de Pamstamp, observe a condição de formação da chapa metálica durante o movimento do molde. Figura 5 mostra que o molde superior é 40mm, 20mm, 5mm longe do centro inoperante mais baixo e o último formou a divisória. Em 5mm do molde superior ao centro inoperante mais baixo, pode-se encontrar que se está enrugando sob a coluna média. Na fase da eliminação de erros do molde, a pressão forte será feita aqui.
4. Análise do campo da temperatura
A distribuição da temperatura da parte no momento da formação quando a parte superior morre está no ponto morto mais baixo é obtida através do módulo da análise no módulo de Pamstamp. A fim obter enfim a estrutura da martensite, a temperatura da peça pode ser observada para ser mais alta do ℃ 665 com a simulação, que se conforma ao padrão e se está conformes as condições extinguindo da transformação.
5. Distribuição da martensite nas peças extintas
Realize a análise, segundo as indicações de Fig. 6a, as peças são extinguidos após 10s no dado, e mais de 90% das peças foram transformadas na martensite à exceção da influência da posição vazia do suporte; Porque o suporte vazio será eliminado pelo corte do laser. O Fig. 6b mostra a temperatura da terra arrendada da pressão (10s). Quando a peça é terminada, a temperatura de superfície é menos de 200 o ° C, e a temperatura no suporte vazio é mais alta, que é consistente com a distribuição da martensite.
6. Sumário da análise da formabilidade
(1) os resultados da análise mostram que a peça da coluna de B está produzida pela formação WHT1500 quente, e o processo é praticável.
(2) a área na parte inferior da peça é a área do risco de enrugar-se material. Recomenda-se aumentar a força de pressão e reduzir o afastamento do dado para controlar o fluxo material.
(3) a faixa na parte superior da peça está no risco elevado de rachamento. Recomenda-se reduzir o tamanho da chapa metálica.
projeto de molde
1. Processo de projeto de molde de carimbo quente
O processo de projeto de molde de carimbo quente é mostrado em figura 7.
2. projeto da estrutura do molde
(1) o carimbo quente morre material será aço de trabalho quente do dado H13.
(2) cálculo e disposição do canal de água refrigerando
①Fórmula do cálculo do canal refrigerando
Onde, o mw é a massa da água que corre através do molde no tempo de unidade (kg/h); N é o número de tubulações; Qw é o volume de água refrigerando de uma única tubulação (m3/h); o ρ W está a uma densidade da água refrigerando em uma determinada temperatura (kg/m3), 1000 kg/m3; D é o diâmetro do furo de água refrigerando (m); V está a uma velocidade de fluxo da água refrigerando (m/s); A Turquia é o tempo de unidade, 3600s.
Onde, re é o número de Reynolds; V é a viscosidade kinematic (m2/s), V=1.3077 10 no。 do × 10-6m2/s do ℃
②Disposição refrigerando do canal
O diâmetro da tubulação refrigerando é 10-14mm; A distância de centro entre as tubulações adjacentes é 17~20mm; A distância mínima do centro da tubulação ao perfil será mais de 15mm. Os sistemas de refrigeração de cada inserção são independente de se, e os canais refrigerando entre inserções adjacentes não são conectados um com o otro.
epílogo
Com a prática de usar o aço de formação quente doméstico para desenvolver dados e as peças quentes de formação para a planta de motor principal, nós aprendemos e dominado as regras da mudança de carimbo quente morrem a tecnologia e o aquecimento e a organização refrigerando, e ganharam alguma experiência prática. Durante a investigação e desenvolvimento da formação quente morre para a coluna de B de um automóvel de passageiros, o projeto da estrutura do dado da peça foi terminado com o CAE que forma a análise da peça, a simulação da mudança da força da peça no campo da temperatura e a verificação da força do dado. Após ter eliminado erros da formação de carimbo quente do dado, a análise metalográfica e o teste elástico das peças, a estrutura e a força das peças são assegurados para cumprir as exigências previstas. Os resultados mostram que a aplicação da formação quente projetada e manufaturado morre para a coluna de B do automóvel de passageiros cumpre as exigências técnicas do produto.