Met de verslechtering van energiecrisis en milieuproblemen, zijn het energiebehoud en de veiligheid het belangrijkste uitgangspunt van automobiele verwerkende industrie geworden. om de bovengenoemde doelen te bereiken, die voertuig verminderen is het gewicht een zeer efficiënte methode, die op de snelle ontwikkeling en de toepassing van geavanceerd staal met hoge weerstand leidt.
Het gebruik van hete vormende technologie kan de stijfheid en de sterkte van de algemene lichaamsstructuur zeer verbeteren, en zeer de veiligheid van de voertuigneerstorting en NVH-prestaties verbeteren; Een groot aantal toepassingen van deze technologie kan het gewicht van BIW effectief verminderen, energieverbruik verminderen, milieuvervuiling verminderen, en de economische prestaties van het voertuig verbeteren. Momenteel, volgens de vereisten van de sterkte van de lichaamsstructuur, wordt de hete vormende technologie hoofdzakelijk toegepast op de productie van componenten met hoge weerstand zoals voor en achterbumpers, a-pijlers, B-pijlers, c-pijlers, de stralen van de dakversterking, underbody kanaalkaders, dashboardsteunen, deur binnenpanelen, de stralen van de deurneerstorting, enz. (zie Figuur 1). Het aandeel hete gevormde delen in BIW van het gehele voertuig kan bereiken meer dan 45%.
Momenteel, is de hete vormende technologie wijd in binnen- en buitenland gebruikt in automobiele verwerkende bedrijven. De belangrijke binnenlandse automobiele fabrikanten hebben wijd hete gevormde delen voor de productie en het ontwerp van voertuigmodellen gebruikt. Het aantal hete gevormde die delen in één enkel voertuig heeft worden gebruikt over het algemeen 6 tot 10 bereikt, en het hoogste aantal voertuigmodellen heeft 24 bereikt.
Nochtans, zijn deze hete het stempelen technologie en matrijzentechnologie lange tijd gemonopoliseerd door buitenlandse ondernemingen. De hete die het vormen zich matrijzen door de meeste fabrikanten worden gebruikt worden ingevoerd en duur. Dit keer, werkten wij met Wuhan-Ijzer en het Onderzoekinstituut van Staal om samen de B-pijler hete het vormen zich vorm en de delen voor een bepaalde personenauto van Dongfeng-Bedrijf te ontwikkelen gebruikend Wuhan-Ijzer en Staal WHT1500HF heet het vormen zich staal. Dit document introduceert de ontwikkeling van hete het vormen zich matrijs en delen als voorbeeld met B-pijler.
Ontwikkeling van B-pijler thermoforming delen
Het hete het vormen zich evaluatiemateriaal van B-kolomdelen is WHT1500-staal met een dikte van 1.80mm. De materiële mechanische eigenschappen worden getoond in Lijst 1, worden de hete vormende parameters van de procestest getoond in Lijst 2, en de mechanische bezitskromme wordt getoond in Figuur 1.
Analyse van het thermoforming van proces
1. Grensvoorwaarden
De enige structuur van de acterenmatrijs wordt goedgekeurd, d.w.z., de vrouwelijke matrijs is op de bovenkant, is de mannelijke matrijs op de bodem, en de het stempelen richting is zoals aangetoond in Figuur 3
Grensvoorwaarde: de aanvankelijke temperatuur van het blad is 800 ° C, en de tijd van de bladoverdracht is niet meer dan 3.5s; De wachttijd van het blad op de matrijs alvorens vast te klemmen 3.5s is; De ontruiming tussen matrijs en lege houder is 1,5 x materiële dikte; De lege houdersdruk is 1T; De het vormen zich en het vastklemmen snelheid is 150 mm/s; De holdingsdruk tijdens het doven is 400t; De aanvankelijke temperatuur van de vorm is 100 ℃ op de oppervlakte en binnen 20 ℃.
1. Grensvoorwaarden
Het vormen analyse
De spatie van het deel wordt geopend door Pamstamp om het blad te krijgen, en de vormende module wordt geanalyseerd in Pamstamp. In de vormende simulatie, wordt het maximum verdunde gebied gevestigd aan de kant van lager - half gebied van de neutrale kolom (MAX23% zoals aangetoond in het cijfer), en het dik gemaakte gebied wordt gevestigd op de voorzijde van het lagere middengebied van de centrale kolom zoals aangetoond in het cijfer (+23,2% zoals aangetoond in Figuur 4). Volgens deze situatie, werd het beslist aandacht aan dit gebied tijdens vormverwerking en deel het zuiveren te besteden.
3. Simulatieanalyse van het vormen van proces
In de vormende module van Pamstamp, neem de vormende voorwaarde van het bladmetaal tijdens de beweging van de vorm waar. Figuur 5 toont de hogere vorm 40mm, 20mm, 5mm vanaf het lagere dode centrum en het laatste gevormde deel is. Bij 5mm van de hogere vorm aan het lagere dode centrum, kan men vinden dat er het rimpelen onder de middenkolom zijn. In de het zuiveren fase van de vorm, het sterke hier zal drukken worden gedaan.
4. De analyse van het temperatuurgebied
De temperatuurdistributie van het deel op het ogenblik van zich het vormen wanneer de hogere matrijs bij het lagere dode punt is wordt verkregen door de analysemodule in de Pamstamp-module. om de martensite structuur uiteindelijk te verkrijgen kan de deeltemperatuur worden waargenomen hoger dan 665 ℃ door simulatie zijn, die met de norm in overeenstemming is en aan de het doven transformatievoorwaarden voldoet.
5. Distributie van martensite in gedoofde delen
Voer analyse, zoals aangetoond in Fig. 6a uit, worden de delen gedoofd na 10s in de matrijs, en meer dan 90% van de delen in martensite behalve de invloed van lege houderspositie zijn omgezet; Omdat de lege houder door laserknipsel zal worden afgesneden. Fig. 6b toont temperatuur de van de drukholding (10s). Wanneer het deel wordt voltooid, is de oppervlaktetemperatuur minder dan 200 ° C, en de temperatuur bij de lege houder is hoger, wat met de distributie van martensite verenigbaar is.
6. Samenvatting van formability analyse
(1) de analyseresultaten tonen aan dat het B-pijlerdeel door zich WHT1500 hete te vormen wordt veroorzaakt, en het proces is uitvoerbaar.
(2) het gebied bij de bodem van het deel is het risicogebied van het materiële rimpelen. Het wordt geadviseerd om de dringende kracht te verhogen en de matrijzenontruiming te verminderen om de materiaalstroom te controleren.
(3) de filet bij de bovenkant van het deel is bij zeer riskant van het barsten. Het wordt geadviseerd om de grootte van het bladmetaal te verminderen.
vormontwerp
1. Ontwerpproces van hete het stempelen vorm
Het ontwerpproces van hete het stempelen vorm wordt getoond in Figuur 7.
2. Het ontwerp van de vormstructuur
(1) het hete het stempelen matrijzenmateriaal zal heet werkend de matrijzenstaal van H13 zijn.
(2) berekening en lay-out van koelwaterkanaal
①Berekeningsformule van het koelen van kanaal
Waar, mw de massa van water die door de vorm in eenheidstijd vloeien is (kg/u); N is het aantal pijpen; Qw is de het koelen waterstroom van één enkele pijp (m3/h); ρ W is de dichtheid van koelwater bij een bepaalde temperatuur (kg/m3), 1000 kg/m3; D is de diameter van het koelen van waterpoel (m); V is de stroomsnelheid van koelwater (m/s); Turkije is de eenheidstijd, 3600s.
Waar, aangaande Getal van Reynolds is; V bedraagt kinematische viscositeit (m2/s), V=1.3077 10 ℃ × 10-6m2/s。
②Het koelen kanaallay-out
De diameter van het koelen van pijp is 1014mm; De centrumafstand tussen aangrenzende pijpen is 17~20mm; De minimumafstand van het pijpcentrum aan zal het profiel meer dan 15mm zijn. De koelsystemen van elk tussenvoegsel zijn onafhankelijk van elkaar, en de koelkanalen tussen aangrenzende tussenvoegsels worden niet verbonden aan elkaar.
epiloog
Door de praktijk van het gebruiken van binnenlands heet het vormen zich staal om hete het vormen zich matrijzen en delen voor de belangrijkste motorinstallatie te ontwikkelen, hebben wij geleerd en de veranderingsregels van hete het stempelen matrijs technologie en het verwarmen en het koelen organisatie, beheerst en wat praktische ervaring beheerst. Tijdens het onderzoek en de ontwikkeling van de hete het vormen zich matrijs voor de B-pijler van een personenauto, werd het ontwerp van de matrijzenstructuur van het deel door CAE voltooid die analyse van het deel, de simulatie van de verandering van de sterkte van het deel in het temperatuurgebied en de controle van de matrijzensterkte vormen. Na het zuiveren van zich het hete het stempelen vormen van de matrijs, worden metallographic analyse en de trektest van de delen, de structuur en de sterkte van de delen verzekerd om aan de verwachte vereisten te voldoen. De resultaten tonen aan dat de toepassing van de ontworpen en vervaardigde hete het vormen zich matrijs voor de B-pijler van personenauto aan de technische vereisten van het product voldoet.