Con la agravación de la crisis de la energía y de problemas ambientales, el ahorro y la seguridad de energía se han convertido en el punto inicial más importante de industria fabril del automóvil. Para alcanzar los objetivos antedichos, reduciendo el peso del vehículo es un método muy eficaz, que lleva al desarrollo y al uso rápidos del acero de alta resistencia avanzado.
El uso de la tecnología de formación caliente puede mejorar grandemente la tiesura y la fuerza de la estructura corporal total, y mejorar grandemente la resistencia del choque del vehículo y el funcionamiento de NVH; Un gran número de usos de esta tecnología pueden reducir con eficacia el peso de BIW, reducir el consumo de energía, reducir la contaminación ambiental, y mejoran la actuación económica del vehículo. Actualmente, según los requisitos de la fuerza de la estructura corporal, la tecnología de formación caliente se aplica principalmente a la producción de componentes de alta resistencia tales como topes delanteros y traseros, pilares de A, pilares de B, pilares de C, haces del refuerzo del tejado, marcos del canal de la parte de abajo, soportes del tablero de instrumentos, paneles de la puerta, haces del desplome de la puerta, etc. internos (véase el cuadro 1). La proporción de partes formadas calientes en BIW del vehículo entero puede alcanzar más el de 45%.
Actualmente, la tecnología de formación caliente ha sido ampliamente utilizada en compañías de fabricación del automóvil en el país y en el extranjero. Los fabricantes de automóviles nacionales importantes tienen piezas formadas calientes ampliamente utilizadas para la producción y el diseño de modelos del vehículo. El número de piezas formadas calientes usadas en un solo vehículo ha alcanzado generalmente 6 a 10, y el número más elevado de los modelos del vehículo ha alcanzado 24.
Sin embargo, este la tecnología de sellado caliente y morir tecnología ha sido monopolizada por las empresas extranjeras durante mucho tiempo. Los dados de formación calientes usados por la mayoría de los fabricantes son importados y costosos. Esta vez, cooperamos con el hierro de Wuhan y el instituto de investigación de acero para desarrollar el molde y las piezas de formación calientes del pilar de B para cierto vehículo de pasajeros de Dongfeng Company usando el acero de formación caliente del hierro y del acero WHT1500HF de Wuhan. Este papel introduce el desarrollo de la formación caliente muere y las partes con el pilar de B como un ejemplo.
Desarrollo de las piezas thermoforming del pilar de B
El material de formación caliente de la evaluación de las piezas de la columna de B es WHT1500 de acero con un grueso de 1.80m m. Las propiedades mecánicas materiales se muestran en el cuadro 1, los parámetros de proceso de formación calientes de la prueba se muestran en el cuadro 2, y la curva de la propiedad mecánica se muestra en el cuadro 1.
Análisis del proceso thermoforming
1. Condiciones de límite
Se adopta la estructura de efecto simple del dado, es decir, el dado femenino está en el top, el varón muere está en la parte inferior, y la dirección de sellado está tal y como se muestra en del cuadro 3
Condición de límite: la temperatura inicial de la hoja es 800 el ° C, y el tiempo de transferencia de la hoja no es más que 3.5s; El tiempo de espera de la hoja en el dado antes de afianzar con abrazadera es 3.5s; La liquidación entre el dado y el tenedor en blanco es grueso del material de 1,5 x; La presión en blanco del tenedor es 1T; La velocidad de formación y de fijación con abrazadera es 150 mm/s; La presión que se sostiene durante el amortiguamiento es 400t; La temperatura inicial del molde es el ℃ 100 el ℃ en la superficie y 20 dentro.
1. Condiciones de límite
Análisis que moldea
El espacio en blanco de la pieza es revelado por Pamstamp para conseguir la hoja, y el módulo de formación se analiza en Pamstamp. En la simulación de formación, el área enrarecida máxima está situada en el lado del área de la mitad inferior de la columna neutral (max-23% tal y como se muestra en de la figura), y el área espesada está situada en el frente del área media más baja de la columna central tal y como se muestra en de la figura (+23,2% tal y como se muestra en del cuadro 4). Según esta situación, era decidido para prestar la atención a esta área durante el proceso del molde y el depuración de la parte.
3. Análisis de simulación de formar proceso
En el módulo de formación de Pamstamp, observe la condición de formación de la chapa durante el movimiento del molde. El cuadro 5 muestra que el molde superior es 40m m, 20m m, 5m m lejos del punto muerto más bajo y el último formó la partición. En 5m m del molde superior al punto muerto más bajo, puede ser encontrado que está arrugando debajo de la columna media. En la fase de la eliminación de errores del molde, el presionar fuerte será hecho aquí.
4. Análisis del campo de la temperatura
La distribución de la temperatura de la parte en el momento de la formación cuando muere la parte superior está en el punto muerto más bajo se obtiene a través del módulo del análisis en el módulo de Pamstamp. Para obtener la estructura de la martensita en el último, la temperatura de la pieza se puede observar para ser más alta del ℃ 665 con la simulación, que se ajusta al estándar y cumple las condiciones de amortiguamiento de la transformación.
5. Distribución de la martensita en piezas apagadas
Realice el análisis, tal y como se muestra en de fig. 6a, las piezas se apagan después de 10s en el dado, y más los de 90% de las piezas se han transformado en la martensita a excepción de la influencia de la posición en blanco del tenedor; Porque el tenedor en blanco será cortado por el corte del laser. La fig. 6b muestra la temperatura de la tenencia de la presión (10s). Cuando se termina la pieza, la temperatura superficial es menos de 200 el ° C, y la temperatura en el tenedor en blanco es más alta, que es constante con la distribución de la martensita.
6. Resumen del análisis de la conformabilidad
(1) los resultados del análisis muestran que la pieza del pilar de B es producida por la formación caliente WHT1500, y el proceso es posible.
(2) el área en la parte inferior de la pieza es el área del riesgo de arrugar material. Se recomienda para aumentar la fuerza acuciante y para reducir la liquidación del dado para controlar el flujo material.
(3) el prendedero en la cima de la pieza está en de alto riesgo de agrietarse. Se recomienda para reducir el tamaño de la chapa.
diseño de molde
1. Proceso de diseño del molde de sellado caliente
El proceso de diseño del molde de sellado caliente se muestra en el cuadro 7.
2. diseño de la estructura del molde
(1) el estampador caliente troquel material será acero de trabajo caliente del dado H13.
(2) cálculo y disposición del canal de agua de enfriamiento
①Fórmula del cálculo del canal de enfriamiento
Donde, el mw es la masa del agua que atraviesa el molde en el tiempo de unidad (kg/h); N es el número de tubos; Qw es la corriente de enfriamiento de un solo tubo (m3/h); el ρ W es la densidad del agua de enfriamiento en cierta temperatura (kg/m3), 1000 kg/m3; D es el diámetro del agujero de agua de enfriamiento (m); V es la velocidad de flujo del agua de enfriamiento (m/s); El Tu es el tiempo de unidad, 3600s.
Donde, el re es número de Reynolds; V es la viscosidad cinemática (m2/s), V=1.3077 en 10 el。 del × 10-6m2/s del ℃
②Disposición de enfriamiento del canal
El diámetro del tubo de enfriamiento es 10-14m m; La distancia de centro entre los tubos adyacentes es 17~20m m; La distancia mínima del centro del tubo al perfil será más de 15m m. Los sistemas de enfriamiento de cada parte movible son independiente de uno a, y los canales de enfriamiento entre los partes movibles adyacentes no están conectados con uno a.
epílogo
Con la práctica de usar el acero de formación caliente nacional para desarrollar dados y las piezas calientes de formación para la planta de motor principal, hemos aprendido y dominado las reglas del cambio de estampador caliente troquel la tecnología y la calefacción y la organización de enfriamiento, y ganaron una cierta experiencia práctica. Durante la investigación y desarrollo de la formación caliente muere por el pilar de B de un vehículo de pasajeros, el diseño de la estructura del dado de la pieza fue terminado con el CAE que forma el análisis de la pieza, la simulación del cambio de la fuerza de la pieza en el campo de la temperatura y el control de la fuerza del dado. Después de eliminar errores la formación de sellado caliente del dado, el análisis metalográfico y la prueba extensible de las piezas, la estructura y la fuerza de las piezas se aseguran para cumplir los requisitos previstos. Los resultados muestran que el uso de la formación caliente diseñada y manufacturada muere por el pilar de B del vehículo de pasajeros cumple los requisitos técnicos del producto.