Avec l'aggravation de la crise énergétique et des problèmes écologiques, les économies d'énergie et la sécurité sont devenues le point de départ le plus important de l'industrie d'automobile. Afin d'atteindre les objectifs ci-dessus, réduisant le poids de véhicule est une méthode très efficace, qui mène au développement et à l'application rapides de l'acier de haute résistance avancé.
L'utilisation de la technologie de formation chaude peut considérablement améliorer la rigidité et la force de la constitution globale, et considérablement améliorer la sécurité d'accident de véhicule et la représentation de NVH ; Un grand nombre d'applications de cette technologie peuvent effectivement réduire le poids de BIW, réduire la consommation d'énergie, réduire la pollution environnementale, et améliorent la performance économique du véhicule. Actuellement, selon les conditions de la force de constitution, la technologie de formation chaude est principalement appliquée à la production des composants de haute résistance tels que l'avant et les pare-chocs arrière, les piliers d'A, les piliers de B, les piliers de C, les poutres de renfort de toit, les cadres de canal de dessous de la carrosserie, les parenthèses de tableau de bord, les panneaux de porte, les poutres d'accident de porte, etc. intérieurs (voir le schéma 1). La proportion de parties formées chaudes dans BIW du véhicule entier peut atteindre plus de 45%.
Actuellement, la technologie de formation chaude a été très utilisée aux entreprises manufacturières d'automobile ici et ailleurs. Les fabricants d'automobiles domestiques importants ont les pièces formées chaudes très utilisées pour la production et la conception des modèles de véhicule. Le nombre de pièces formées chaudes utilisées dans un véhicule simple a généralement atteint 6 à 10, et le nombre le plus élevé de modèles de véhicule a atteint 24.
Cependant, ces la technologie de estampillage chaude et mourir technologie ont été monopolisées pendant longtemps par des entreprises étrangères. Les moules de formage chauds employés par la plupart des fabricants sont importés et chers. Cette fois, nous avons coopéré avec du fer de Wuhan et l'institut de recherche en acier à développer le moule et les pièces de formation chauds de pilier de B pour une certaine voiture de tourisme de Dongfeng Company utilisant l'acier de formation chaud du sidérurgique WHT1500HF de Wuhan. Ce document présente le développement de chaud moule de formage et des parties avec le pilier de B comme exemple.
Développement des pièces thermoforming de pilier de B
Le matériel de formation chaud d'évaluation des pièces de colonne de B est WHT1500 en acier avec une épaisseur de 1.80mm. Les propriétés mécaniques matérielles sont montrées dans le tableau 1, les paramètres de processus de formation chauds d'essai sont montrés dans le tableau 2, et la courbe de propriété mécanique est montrée sur le schéma 1.
Analyse du processus thermoforming
1. États de frontière
La structure à simple effet de matrice est adoptée, c.-à-d., la matrice femelle est sur le dessus, le mâle meurent est sur le fond, et la direction de estampillage est suivant les indications du schéma 3
État de frontière : la température initiale de la feuille est 800 le ° C, et le temps de transfert de feuille n'est pas plus que 3.5s ; Le délai d'attente de la feuille sur la matrice avant le fixage est 3.5s ; Le dégagement entre la matrice et le support vide est épaisseur de matériel de 1,5 x ; La pression vide de support est 1T ; La vitesse de formation et de fixage est 150 mm/s ; La pression se tenante pendant l'extinction est 400t ; La température initiale du moule est le ℃ 100 le ℃ sur la surface et 20 à l'intérieur.
1. États de frontière
Analyse de moulage
Le blanc de la pièce est dévoilé par Pamstamp pour obtenir la feuille, et le module de formation est analysé dans Pamstamp. Dans la simulation de formation, le secteur aminci maximum est situé du côté du secteur de moitié inférieure de la colonne neutre (max-23% suivant les indications de la figure), et le secteur épaissi est situé sur l'avant du secteur moyen inférieur de la colonne centrale suivant les indications de figure (+23,2% suivant les indications du schéma 4). Selon cette situation, on l'a décidé de prêter l'attention à ce secteur pendant le traitement de moule et l'élimination des imperfections de partie.
3. Analyse de simulation de former le processus
Dans le module de formation de Pamstamp, observez l'état de formation de la tôle pendant le mouvement du moule. Le schéma 5 montre que le moule supérieur est 40mm, 20mm, 5mm à partir du point mort inférieur et le bout a formé la cloison. À 5mm du moule supérieur au point mort inférieur, il peut constater que là ride sous la colonne moyenne. Pendant la phase de correction du moule, le pressing fort sera fait ici.
4. Analyse de champ de la température
La distribution de la température de la partie au moment de la formation quand le stimulant meurent est au point mort inférieur est obtenue par le module d'analyse dans le module de Pamstamp. Afin d'obtenir la structure de martensite enfin, on peut observer la température de pièce pour être plus haute que le ℃ 665 par la simulation, qui se conforme à la norme et remplit les conditions de extinction de transformation.
5. Distribution de martensite dans les pièces éteintes
Effectuez l'analyse, suivant les indications de fig. 6a, les pièces sont éteints après 10s dans la matrice, et plus de 90% des pièces ont été transformés en martensite excepté l'influence de la position vide de support ; Puisque le support vide sera découpé par la coupe de laser. Fig. 6b montre la température de la participation de pression (10s). Quand la pièce est accomplie, la température de surface est moins de 200 ° C, et la température au support vide est plus haute, qui est compatible à la distribution de la martensite.
6. Résumé d'analyse de formability
(1) les résultats d'analyse prouvent que la pièce de pilier de B est produite par la formation WHT1500 chaude, et le processus est faisable.
(2) le secteur au fond de la pièce est le domaine de risque de rider matériel. On lui recommande d'augmenter la force pressante et de réduire le dégagement de matrice pour commander l'écoulement de la matière.
(3) le filet en haut de la pièce est à haut risque de la fissuration. On lui recommande de réduire la taille de la tôle.
conception de moule
1. Processus de conception de moule de estampillage chaud
Le processus de conception du moule de estampillage chaud est montré sur le schéma 7.
2. conception de structure de moule
(1) l'estampillage chaud meurent matériel sera acier fonctionnant chaud de la matrice H13.
(2) calcul et disposition de voie d'eau de refroidissement
①Formule de calcul de canal de refroidissement
Où, le mw est la masse de l'eau traversant le moule dans le temps d'unité (kg/h heure) ; N est le nombre de tuyaux ; Qw est l'écoulement d'eau de refroidissement d'un tuyau simple (m3/h) ; le ρ W est la densité de l'eau de refroidissement à une certaine température (kg/m3), 1000 kg/m3 ; D est le diamètre du trou d'eau de refroidissement (m) ; V est la vitesse d'écoulement de l'eau de refroidissement (m/s) ; Le TU est le temps d'unité, 3600s.
Où, le Re est nombre de Reynolds ; V est la viscosité cinématique (m2/s), V=1.3077 10 au。 du × 10-6m2/s de ℃
②Disposition de refroidissement de canal
Le diamètre du tuyau de refroidissement est 10-14mm ; La distance centrale entre les tuyaux adjacents est 17~20mm ; La distance minimum du centre de tuyau au profil sera plus de 15mm. Les systèmes de refroidissement de chaque insertion sont indépendant de l'un l'autre, et les canaux de refroidissement entre les insertions adjacentes ne sont pas reliés les uns avec les autres.
épilogue
Par la pratique d'employer l'acier de formation chaud domestique pour développer les moules de formage et les pièces chauds pour l'usine de moteurs principale, nous avons appris et maîtrisé les règles de changement de l'estampillage chaud meurent la technologie et le chauffage et l'organisation de refroidissement, et ont acquis une certaine expérience pratique. Pendant la recherche et développement de chaud moule de formage pour le pilier de B d'une voiture de tourisme, la conception de structure de matrice de la pièce a été accomplie par l'IAO formant l'analyse de la pièce, la simulation du changement de la force de la pièce du champ de la température et le contrôle de la force de matrice. Après correction de la formation de estampillage chaude de la matrice, l'analyse métallographique et l'essai de tension des pièces, la structure et la force des pièces sont assurés pour répondre aux exigences prévues. Les résultats prouvent que l'application de chaud conçu et manufacturé moule de formage pour le pilier de B de la voiture de tourisme répond aux impératifs techniques du produit.