车门防撞梁的热冲压技术

车门防撞梁的热冲压技术

刊名：Advanced Materials Research（英）

刊期：2014年第1063期

作者：Chun-Hau Tseng et al

编译：王莹

为减轻车辆的质量和减少CO2的排放量，并维持车辆部件的高强度性能，热冲压技术成为解决该问题的关键。采用热冲压高强度钢在显著减轻汽车质量的同时还具备较好的物理、力学性能。车门防撞梁是众多汽车制造商第一个采用热冲压技术制造的组件，其三维弯曲表面使得模具设计较为复杂。然而，随着碰撞法规要求日益严格，需要设计结构较为复杂的车门防撞梁，为此增加了其在深度和宽度方面的尺寸，但也增加了其成形的难度。

本文研究的车门防撞梁采用5B22硼钢材料，其尺寸为长1105mm、宽140mm、深45mm。中间部分被设计为M型特征。在试验过程中，当加热金属板件的温度超过9000℃时，则迅速将其取出，在热冲压模具中进行冲压成形，并在模具中冷却淬火，形成马氏体结构部件。

利用CAE软件进行模拟分析并与试验结果进行对比。结果表明：①在M型结构形成的过程中，压力的设置对金属的成形性有很大的影响，能有效地使R角区变薄，并减少热冲压过程中R角的破裂；②CAE分析对材料成形性和力学性能起着重要作用，并且可以使车门防撞梁具有一个均匀的硬度分布；③车门防撞梁的三维测量结果显示，车门防撞梁的最大偏差为±1mm，可与一般汽车零部件组装精度的保持一致。