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1、·機(jī)械研究與應(yīng)用·2013年第3期(第26卷，總第125期)設(shè)計(jì)與制造基于碰撞車門防撞梁輕量化設(shè)計(jì)劉新宇(煙臺(tái)汽車工程職業(yè)學(xué)院車輛運(yùn)用工程系，山東煙臺(tái)265500)摘要：對(duì)車身高強(qiáng)度鋼板熱成形構(gòu)件進(jìn)行研究，進(jìn)行熱沖壓成形的車身高強(qiáng)度鋼板構(gòu)件材料試驗(yàn)，分析了車身高強(qiáng)度鋼板熱成形構(gòu)件的力學(xué)性能和金相組織。以某轎車為例，應(yīng)用高強(qiáng)度鋼板熱成形構(gòu)件對(duì)車門防撞梁進(jìn)行改進(jìn)，并根據(jù)C～NCAP進(jìn)行了側(cè)面碰撞的有限元模擬計(jì)算和對(duì)比分析。結(jié)果表明高強(qiáng)度鋼板熱成形構(gòu)件顯著減少了側(cè)面碰撞的車體變形，在實(shí)現(xiàn)車身輕量化的同時(shí)，提高了汽車碰撞的安全性，驗(yàn)證了高
2、強(qiáng)度鋼板熱成形構(gòu)件在車身上應(yīng)用的可行性。關(guān)鍵詞：熱成形；高強(qiáng)度鋼板；防撞梁；輕量化；碰撞中圖分類號(hào)：U463．82文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1007-4414(2013)03—0095-03DesignofDoorImpactBeamBasedonSideImpactI』IUXin—vu(VehicleAppliationEngineeringDepartment，YantaiAutomobileEngineeringProfessionalCollege，YantaiShandong265500，China)Abstract：Ho
3、tforminghighstrengthsteelsheetisstudiedforlightweightofca／"body．Thematerialexperimentofabodypartofhotforminghighstrengthsteelisappliedtoanalyzethemechanicalcharacteristicsandmicrostmctureofhotforminghighstrengthstee1．Thedoorimpactbeamofacarbodyisimprovedwiththepartsof
4、hotforminghighstrengthsteelsheet．ThesideimpactoftheimprovedcarbodyissimulatedbasedonC—NCAP．Theresultsshowthatthedeformationofbodydecreasesbe—causeofthebodyparsofhotforminghighstrengthsteelsheet．Thefeasibilityofthebodypartsofhot~rminghighstrengthsteelsheetisverifiedtoi
5、mprovethesafetyperformanceforthelightweightofearbody．Keywords：hotforming；highstrengthsteelsheet；doorimpactbeam；lightweight；crashl引言筆者對(duì)熱成形的先進(jìn)高強(qiáng)度鋼板進(jìn)行研究，對(duì)熱汽車車身的輕量化，可減輕汽車車身的質(zhì)量，并沖壓成形的車身高強(qiáng)度鋼板構(gòu)件材料進(jìn)行試驗(yàn)，分析降低能源的消耗，但同時(shí)還要保證汽車的安全性能。車身高強(qiáng)度鋼板熱成形構(gòu)件的力學(xué)性能和金相組織。提高車身材料的強(qiáng)度是滿足這些要求的有效方法，因以某轎
6、車為例，應(yīng)用高強(qiáng)度鋼板熱成形構(gòu)件對(duì)車門防此高強(qiáng)度鋼板越來越多地應(yīng)用到汽車的車身上。傳撞梁進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)，并進(jìn)行側(cè)面碰撞的有限元模擬統(tǒng)工藝生產(chǎn)的普通高強(qiáng)度鋼板抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度計(jì)算和對(duì)比分析，驗(yàn)證了高強(qiáng)度鋼板熱成形構(gòu)件在車相對(duì)較低，而采用先進(jìn)設(shè)備及工藝生產(chǎn)的先進(jìn)高強(qiáng)度身上應(yīng)用的可行性。鋼板，具有較高的減重潛力、碰撞吸能特性、疲勞強(qiáng)度2高強(qiáng)度鋼板熱成形構(gòu)件和成形性等優(yōu)點(diǎn)。2．1熱沖壓成形加工工藝高強(qiáng)度鋼板熱成形技術(shù)，對(duì)高強(qiáng)度鋼板熱沖壓后含硼鋼是目前廣泛應(yīng)用于熱沖壓成形的鋼板，這進(jìn)行熱處理，可以顯著提高材料的強(qiáng)度和成形能力，類鋼的成分是
7、在C—Mn鋼的基礎(chǔ)上添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為適合制造加強(qiáng)梁、防撞桿及保險(xiǎn)杠等在發(fā)生碰撞時(shí)能(20—50)xl0。％的硼，用于固溶在鋼中起強(qiáng)化作用。夠起到減少變形作用的被動(dòng)安全車身零部件，在實(shí)現(xiàn)由于硼與氧和氮有強(qiáng)烈的化學(xué)親和力，因此在鋼中添車身輕量化的同時(shí)提高了汽車的安全性能。國外對(duì)加硼時(shí)需要添加一些強(qiáng)氧化物和氮化物元素，如鋁、高強(qiáng)度鋼板的研究和應(yīng)用比較廣泛，高強(qiáng)度鋼板熱成鋯和鈦等。固溶的硼偏析在奧氏體晶粒邊界，延遲了形構(gòu)件在汽車上的用量也逐漸增加，同時(shí)激光拼焊和鐵素體和貝氏體的形核進(jìn)而增加了鋼的強(qiáng)度。液壓成形等技術(shù)也得到了廣泛的應(yīng)用1-4]
8、。國內(nèi)逐高強(qiáng)度鋼板熱成形的加工工藝，是將含硼鋼材料漸開展了高強(qiáng)度熱成形技術(shù)的研究J，并從國外引加熱到880～950℃單相奧氏體區(qū)后，經(jīng)5～10min入熱沖壓生產(chǎn)線，生產(chǎn)的幾款轎車車身的A柱、B柱的保溫，溫度在600～800℃后熱沖壓成形，當(dāng)冷卻速和
