基于超高強度鋼的汽車門柱熱沖壓模具

刊名：International Journal of Precision Engineering and Manufacturing（英）

刊期：2012年第7期

作者：Chao Jiang

編譯：劉超

超高強度鋼的熱沖壓技術在汽車車身結構中廣泛應用，其具有雙重優(yōu)勢，既可以減輕車身質量又可同時提高安全性能。

研究了熱沖壓成形淬火模具，以汽車門柱梁為例，通過改變多種因素優(yōu)化模具的整體結構和熱沖壓過程。仿真試驗中，通過調整模具強度、冷卻管布置方式和其它相關因素以獲得優(yōu)化的性能。該熱沖壓模具生產(chǎn)出的柱梁樣件拉伸強度為1550MPa，延伸率為6.5%，尺寸精度為±0.3mm，相對于原始的管狀梁熱沖壓成形的車門柱梁剛度提高2.2倍，強度提高3.8倍。這樣的柱梁可以在C-NCAP汽車碰撞試驗中獲得五星的最好成績。同時，采用減少交叉區(qū)域的厚度和拉拔深度的方法，可使初始管狀梁車門柱梁的質量減輕9.32%。采用熱沖壓模具制作車門柱梁的汽車既可以減輕車身質量達到節(jié)能環(huán)保的效果，又可以有效提高碰撞安全性以增強整車的被動安全性能。

熱沖壓模具的研究結果如下。

（1）冷卻管冷卻性能最重要的影響因素是模具成形表面到冷卻管的距離，其次是冷卻管的布置和冷卻管的直徑。

（2）具有優(yōu)化系統(tǒng)和熱沖壓過程參數(shù)的熱沖壓模具能保證材料組織全部為馬氏體結構和優(yōu)異的力學性能。

（3）超高強度鋼汽車柱梁優(yōu)化后可實現(xiàn)碰撞五星級的標準，實現(xiàn)汽車安全性和輕量化的雙重目標。