一、汽车热成型工艺流程?
关于这个问题,汽车热成型工艺流程主要包括以下步骤:
1. 原料准备:选取合适的金属板材作为原料,将其切割成适当的尺寸。
2. 加热预处理:将金属板材放入加热炉中进行预热处理,使其达到适宜的成形温度。
3. 成型模具准备:根据产品的形状和尺寸要求,制作相应的成型模具。
4. 成型:将预热处理的金属板材放入成型模具中,通过加热和压力的作用,使其变形成为所需的形状。
5. 冷却处理:将成型后的金属板材放入冷却设备中,进行快速冷却,以固定其形状。
6. 修整与加工:对成型后的产品进行修整和加工,去除多余的边缘和表面缺陷。
7. 表面处理:根据需要,对成型产品进行表面处理,如喷涂、镀铬等。
8. 检测与质量控制:对成型产品进行检测,包括尺寸、形状、表面质量等方面的检验,确保产品符合要求。
9. 包装与出厂:对合格的成型产品进行包装,按照客户要求进行分类、标记,最终出厂。
二、汽车热成型钢和铝哪个好?
铁和铝的物理性能不同。铸铁的缸体热负荷能力更强,在发动机的升功率方面,铸铁的潜力更大。而采用铸铝缸体,可以减轻发动机的重量通过减轻重量实现省油。 省油方面:在同等排量的发动机中,使用铝缸体发动机,能减轻20公斤左右的重量。汽车的自身重量每减少10%,燃油的消耗可降低6%~8%。据最新资料,国外汽车自身重量与过去相比减轻了20%~26%。例如,福克斯采用了全铝合金的材质,减轻了车身重量同时,还增强了发动机的散热效果,提高了发动机工作效率,而且寿命也更长。从节油的角度看,铸铝发动机在节油方面的优势颇受人们关注。 物理性能方面:一台1.3升排量铸铁发动机的输出功率可以超过70kW,而一台铸铝发动机的输出功率只能达到60kW。 据了解,1.5升排量铸铁发动机通过涡轮增压等技术,可以达到2.0升排量发动机的动力要求,而铸铝缸体发动机则很难达到这一要求。 所以很多人在驾驶福克斯低速行驶时同样能爆发出惊人的扭力输出,不仅利于车辆的起步、加速,还可以提早实现换档,达到节油的效果。
三、汽车件热成型模具原理?
一种汽车零部件用热成型模具,包括下模座和上模座,所述下模座的上端安装有凹模,且上模座的底端安装有凸模,所述凸模和凹模的内部均设置有冷却通道,且凹模的两侧均安装有电磁滑轨,所述电磁滑轨的上端安装有固定板,所述固定板通过电磁滑块与电磁滑轨活动连接,且固定板靠近凹模的一侧设置有第一夹板和第二夹板,所述固定板的顶端安装有气缸,且气缸的输出端与第二夹板相连接,所述固定板靠近凹模的一侧安装有风机。
优选地,所述冷却通道的数量为多个,且多个冷却通道均匀分布在凸模和凹模内部。
优选地,所述第二夹板位于第一夹板的上方,且第一夹板与凹模相平齐。
优选地,所述第二夹板远离凹模的一侧设置有滑块,所述固定板靠近第一夹板的一侧设置有与滑块相匹配的第一滑槽。
优选地,所述凹模的内部设置有空腔,且空腔的内部安装有复位弹簧,所述复位弹簧的顶端设置有顶块。
优选地,所述空腔的内壁设置有第二滑槽,所述顶块通过滑块与第二滑槽活动连接。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:本实用新型通过在气缸、第一夹板和第二夹板的配合下,将片材夹紧,提高了合模过程中的安全性能,同时可对不同厚度的片材进行夹紧,提高了装置的适用性,通过在电磁滑轨的作用下带动固定板运动,将片材运送至凹模上方,通过设置的凸模与凹模合模完成成型过程,成型后凸模与凹模分离,通过在复位弹簧、顶块和第二滑槽的配合下,将成型后的工件顶起,电磁滑轨带动固定板移动,完成出料,代替人工手动上料出料,降低了人工负担,通过在风机和冷却通道的配合下完成模具的冷却,缩短了冷却时间,提高了工作效率。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图;
图2为本实用新型固定板的结构示意图;
图3为本实用新型a的放大图。
图中:1、下模座;2、上模座;3、凸模;4、凹模;5、电磁滑轨;6、固定板;7、第一夹板;8、气缸;9、第二夹板;10、第一滑槽;11、风机;12、冷却通道;13、空腔;14、复位弹簧;15、顶块;16、第二滑槽。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型中提到的电磁滑轨(型号为mr)、气缸(型号为sc160)、风机(型号为ysw74s4-422n-350)均可在市场或者私人订购所得。
请参阅图1-3,一种汽车零部件用热成型模具,包括下模座1和上模座2,下模座1的上端安装有凹模4,且上模座2的底端安装有凸模3,凸模3和凹模4的内部均设置有冷却通道12,且凹模4的两侧均安装有电磁滑轨5,电磁滑轨5的上端安装有固定板6,固定板6通过电磁滑块与电磁滑轨5活动连接,且固定板6靠近凹模4的一侧设置有第一夹板7和第二夹板9,固定板6的顶端安装有气缸8,且气缸8的输出端与第二夹板9相连接,固定板6靠近凹模4的一侧安装有风机11。
该种汽车零部件用热成型模具通过在气缸8、第一夹板7和第二夹板9的配合下,将片材夹紧,提高了合模过程中的安全性能,同时可对不同厚度的片材进行夹紧,提高了装置的适用性,通过在电磁滑轨5的作用下带动固定板6前后移动,代替人工手动上料出料,降低了人工负担,通过在风机11和冷却通道12的配合下完成模具的冷却,缩短了冷却时间,提高了工作效率。
请着重参阅图1,冷却通道12的数量为多个,且多个冷却通道12均匀分布在凸模3和凹模4内部。
该种汽车零部件用热成型模具通过设置的多个冷却通道12对模具进行冷却,使得模具冷却均匀,避免影响出料。
请着重参阅图1和图2,第二夹板9位于第一夹板7的上方,且第一夹板7与凹模4相平齐,第二夹板9远离凹模4的一侧设置有滑块,固定板6靠近第一夹板7的一侧设置有与滑块相匹配的第一滑槽10。
该种汽车零部件用热成型模具通过设置的气缸8伸出,使得第二夹板9通过滑块沿着第一滑槽10向下运动,将片材夹紧,代替人工手动夹紧,提高了合模过程中的安全性能,同时可对不同厚度的片材进行夹紧,提高了装置的适用性。
请着重参阅图3,凹模4的内部设置有空腔13,且空腔13的内部安装有复位弹簧14,复位弹簧14的顶端设置有顶块15,空腔13的内壁设置有第二滑槽16,顶块15通过滑块与第二滑槽16活动连接。
该种汽车零部件用热成型模具在合模时,顶块15通过滑块沿着第二滑槽向下运动,缩回空腔13内,工件成型后,凹模4与凸模3分离,顶块15在复位弹簧14的作用下弹出将工件顶出,完成脱模。
工作原理:接通电源,将片材放在第一夹板7上,气缸8伸出,使得第二夹板9通过滑块沿着第一滑槽10向下运动,将片材夹紧,代替人工手动夹紧,提高了合模过程中的安全性能,同时可对不同厚度的片材进行夹紧,提高了装置的适用性,电磁滑轨5带动固定板6运动,将片材运送至凹模4的上方,实现进料过程,凸模3在驱动气缸的作用下向下运动进行合模,此时气缸8复位,顶块15通过滑块沿着第二滑槽向下运动,缩回空腔13内,工件成型后,气缸8伸出进行夹紧,凹模4与凸模3分离,顶块15在复位弹簧14的作用下弹出将工件顶出,完成脱模,电磁滑轨5带动固定板6移动,实现出料过程,代替人工手动上料出料,降低了人工负担,在进行冷却时,打开风机11,在风机11和冷却通道12的配合下完成模具的冷却,缩短了冷却时间,提高了工作效率。
对于本领域技术人员而言,显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
四、热成型工艺?
热成型,是将热塑性塑料(见热塑性树脂)片材加工成各种制品的一种较特殊的塑料加工方法。热成型方法有多种,但基本上都是以真空、气压或机械压力三种方法为基础加以组合或改进而成的。
热冲压成形工艺流程
热成形工艺根据制件拉深深度,分为直接热成形法和间接热成形法,直接热成形法是对板料加热再成形然后淬火,而间接热成形法是先对板料预成形,然后加热再成形后淬火。可以采用直接热成形法成形制件。
五、汽车上热成型钢板的成分和制造工艺如何?
一、零件性能要求及应用
采用热成形钢板冲压件的零件通常是车身碰撞传力路径的安全结构件,大多要求具有高强度,起到防止碰撞时过分变形、入侵乘员生存空间的作用。同时对零件的韧性有一定要求,比如车门防撞梁、B柱等,在发生碰撞发生变形时,不能过早弯折断裂,以起到吸收能量的作用。下图1为沃尔沃V系列车型的白车身用材示意,红色代表热冲压零件,主要集中在正碰和侧碰路径上,包括A柱、B柱、C柱、前后纵梁、顶盖横梁、上边梁、门槛、地板横梁等。
由于轻量化及碰撞安全的越来越高的需求,热成型钢在汽车骨架上的应用比例也在不断扩大。根据GM的公开资料,预计目前热成型钢年产能已达600万吨,与之相比,发展多年的第三代冷冲压高强钢的产量仅为3万吨。如下图2,以Volvo为例,XC90在2015年热成型钢单车用量已从7%提升到38%,目前最新车型已达42%。钢质或轻度钢铝混合路线的车企均大幅提升热成型钢占比,部分电动车企开始在电池包结构件上量产应用。
二、材料性能要求
为了保证乘员舱的完整性和防撞性能,一般对热冲压材料(通常指1500MPa和1800MPa的硼钢)有如下需求:1. 高的材料强度;2. 良好的弯曲断裂韧性;3.均匀的组织性能;4.合适的成本;5.镀层材料还需求较好的耐蚀性(分为镀AS、镀锌和裸板);6.良好的热处理工艺性能(奥氏体化温度、临界冷却速度);7.良好的点焊、激光焊性能。当然,现在随着汽车安全件的精细化设计需求,除了需求越来越高强度的硼钢(22MnB5、28MnB5、34MnB5)外,也需要中等强度的高韧性的热冲压材料作为软区材料,例如B柱的下端使用低合金高强钢6Mn6等,此类材料的需求为高弯曲韧性、良好的可焊性、较大的临界冷却速度,室温组织可以为铁素体、珠光体或马氏体组织。
三、行业用材分析
1、行业用材现状
• 从基材来讲:①硬区:目前热冲压钢板主要应用的是1500MPa的22MnB5和1800MPa的34MnB5硼钢,用作硬区部位,即需要超高强度来减小或防止变形的部位;②软区:基于激光拼焊(TWB,Tailored Welded Blanks)技术的成熟,也有500/600MPa级的6Mn6、1000MPa级的8Mn*、1200MPa级的12Mn*等材料用于激光拼焊件的低强度部位,俗称软区。如下图3沃尔沃XC90车型的纵梁和B柱的端部(黄色区域)。该部分材料VDA弯曲角一般远大于22MnB5和34MnB5,碰撞时有效变形行程较大,起到吸能的作用。
• 从表面涂层来讲:①常规镀层材料:安赛乐米塔尔在华专利CN108588612B,对常规涂层(镀层重量70g/m2,热冲压后总厚度30-50um)的工艺窗口、涂层结构与厚度做了严格限定,致使该材料处于安米及其授权公司(现代制铁、新日铁、VAMA、TKS)垄断中,价格相对较高、货源比较单一、供货周期较长。国内宝钢、首钢、唐钢、马钢等钢厂也在批量供货该类材料,以宝钢为例,主要通过错开加热窗口来规避专利,但由于AM在不同国家和地区专利权利要求的差异,国内钢厂材料在欧盟、北美、日韩、巴西等主要汽车市场使用和销售时需特别关注专利侵权问题,目前不建议在大陆以外地区使用。②薄镀层材料:2019年苏州育材堂公司(东北大学易红亮教授团队)发明了降低涂层厚度(热冲压后涂层总厚度10-25um)的薄镀层新材料,可调整工艺窗口(提高温度、缩短时间)错开AM的加热窗口,热处理后镀层厚度和结构也可规避AM专利限制,目前授权国内TAGAL和马钢两家钢铁企业生产,已获得GM、长城、奇瑞、一汽、东风、岚图等国内外数家主机厂认证通过或在认证中。目前能批量生产供货的材料基材为22MnB5和6Mn6。③裸板材料:表面无镀层的材料为裸板材料,该材料无镀层专利,可采用国内外诸多钢厂材料,如TKS、现代制铁、首钢、宝钢、本钢、马钢。相对镀层材料,裸板原材料成本降低了,但是由于裸板在加热时会氧化,表面生成一层氧化皮,通常需增加抛丸工序进行表面处理,会增加一道抛丸加工的成本。而且氧化皮的存在会擦蚀冲压模具,折损模具寿命。抛丸后还会有一定的变形(一般1.2mm以下规格不可使用裸板),且会污染环境。因此不建议大量应用裸板,可根据车型定位在干区部位适度使用。
2、行业用材趋势
由于碰撞安全、轻量化、低成本、防腐效率的持续高需求,引导热成型钢在高强度、高韧性、经济性耐蚀三大方向的研究与应用趋势。• 高强度(硬区):1500MPa——1800MPa——2000MPa——2300MPa• 高韧性:①软区:500MPa/1000MPa;②硬区:2000MPa+V/Nb/Re/Mo/Ni;③软+硬区:薄镀层热成型• 经济耐蚀:含Cr裸板热成型钢、薄镀层热成型钢
四、零件生产工艺
• 一般零件:热冲压零件的典型生产工艺如下图4(铝硅板),主要核心工序包括:加热(奥氏体化)——淬火成型——激光切割。裸板的生产在淬火后还有一道抛丸工序。
• 特殊工艺零件:由于碰撞安全对不同区域材料的规格、性能需求不同,为满足不同需求的精细化、定制化设计,并体现出轻量化收益,近年来已广泛量产应用TWB(激光拼焊)、TRB(变厚度轧制板)、Soft zone(强度软区,分模内与炉内2种)、Patch(补丁板)四种创新工艺,如下图5为沃尔沃XC90同时使用到的4种工艺示意图,其中B柱使用到TRB+TWB的组合工艺。
①TWB(激光拼焊):材料需要在激光拼焊厂拼焊成二次板料,再运送到热冲压厂进行加热淬火成型,以GONVAMA的激光消融焊为例,拼焊料的典型生产工序如下图6a)。目前可供货供应商包括GONVAMA、宝钢TB、宝钢阿赛洛、鞍钢钢加,工艺有消融焊、填丝焊、消融+填丝焊等。
②TRB(变厚度轧制板):它是通过柔性轧制工艺生产的金属板,即在钢板轧制过程中,通过计算机实时控制和调整轧辊的间距,以获取沿轧制方向上按预先定制的厚度连续变化的板材。其生产示意图如下图7,目前可供货供应商包括Mubea、东宝海星。
③Soft Zone(分区强化):热成型强化分区工艺是指板料原料为一个等厚等强度料片,通过特殊工艺(模内分区加热、炉内分区加热)实现不同区域、不同强度的功能。同一个零件上分成了几个区:硬区和软区,硬区抗拉强度仍为1300MPa以上;软区抗拉强度则为500MPa-800MPa。图8为本田雅阁车型(北美版)使用的分区强化示意图。该技术无专利限制,可自主开发应用,但是由于需要增加加热控制装置(固定投资,热冲压厂投资100-200万),加热部位的镶块需要高热疲劳材料(170-180元/kg)且需铺设加热丝,因此模具成本上升20%左右。如果不能规模化应用,节拍和收益不大。一般年销量在20万以下车型不建议使用。对于年销量大的车型,使用该工艺相对TWB和TRB工艺可显著降低料片成本。目前大众、福特、本田等几家车企应用较多,大部分车企基本没有应用。
④Patch(补丁板):补丁板技术通常是在热冲压零件需个别加强的区域,预先在坯料上焊接好另一块或数块热冲压材料,然后一起加热并在同一套模具内一起淬火成型,从而实现不同区域的不同料厚和结构强度。该工艺可以节省冲压模具,综合成本相对较低,是广泛采用的工艺。但是需特别注意尽量避免补丁板很厚,这样会增加与基板的厚度差,对后续加热和淬火保压控制不利。图9为岚图FREE车型使用的补丁板技术示意图。
五、试验项目及方法
1、金相、镀层厚度试验
金相组织、镀层厚度试样应从零件不同位置截取,一般需考虑零件边缘和中间部位。推荐采用4%硝酸酒精熔液进行腐蚀观察。检测方法按GB/T 13298的规定。2、硬度试验
零件取样进行硬度测试,检测方法推荐按GB/T4340.1的规定测试维氏硬度。对于激光拼焊的焊缝,要求进行热处理前和热处理后的焊缝硬度曲线测试,不同强度、材料搭配组合视为不同试验项,要求都做,推荐测试距离3-5mm,点间距0.2mm。示意图如下图10。TRB轧制板也要对热成型后的过渡带前后的硬度曲线进行测试,可取截面进行测试。由于TRB过渡带热冲压后不是特别清晰,建议焊缝测试长度大于50mm(具体根据相邻板厚差异定),点间距1mm。
3、拉伸力学性能试验测试方法按照GB/T 228.1-2010,对热处理前和热处理后、裸板和镀层板的要求要做区分。一般还要求进行烘烤后力学性能测试,参考烘烤制度:180度+20分钟,具体以企业涂装工艺为准。4、VDA弯曲角试验为了考察材料在碰撞中抗弯折和变形吸能的能力,需按VDA238-100进行极限尖冷弯(VDA弯曲角)测试,测试角度按照最大力对应点进行计算,不接受卸载后采用量角器进行测量。对于裸板,VDA角度需与其脱碳层深度进行关联考察。不同设备、方法、人员做出来的VDA弯曲角一般不建议横向对比。图11为VDA弯曲测试设备与过程示例,试样尺寸一般要求为60*60mm,零件取样宽度不足时,测试的结果仅做参考,不能与标准中要求的角度限值进行对标判定。
5、脱碳层深度检测对于裸板,需按照按照GB/T224,进行脱碳层深度测试。允许表面脱碳的最大深度为0.05mm。不得完全脱碳。6、焊缝杯突测试对于激光拼焊板,在淬火前需进行拼焊焊缝的杯突测试,以考察其胀形能力。参考方法:GB/T 4156,要求裂纹不能平行于焊缝且位于焊缝或热影响区内。杯突值不做限值要求,可用于不同厂家不同方案的横向对比。图12为焊缝杯突实验后的试样。
7、其他材料级测试项目除了以上常规测试项目外,对于新材料新工艺的先期研究、前瞻自研等,还需进行氢脆、室温夏比冲击、低温夏比冲击等测试,具体试样尺寸、方法由材料部门进行定义。8、工艺性能测试所有材料认证、新材料研究项目还需进行材料的点焊性、点焊强度(TSS、CTS、Peel)、激光焊、涂装、防腐性能评估,具体试样尺寸、方法由材料部门与工艺部门达成一致后进行定义。9、零件级测试对于新材料研究项目,热冲压后的零件,如前防撞梁、车门防撞梁、地板横梁等梁类零件,需进行零件级测试。通常采纳的方式为零部件的三点弯曲测试,考察其最大力、位移、吸能三项指标。具体测试方法由材料部门进行定义。图13为某车门防撞梁三点压弯测试。
六、典型失效模式与再发防止1、弯折断裂B柱、门槛、防撞梁零件在正面、侧面碰撞工况中最常见的失效形式为弯折断裂,如下图14。该失效形式是以上工况下的常见形式。可采用零件级测试,考察其最大力、位移、吸能三项指标。如最大力和位移明显不足,应考虑其选材、截面和厚度设计问题,或工艺过程没有完全奥氏体化和冷却转变。
2、加热不足一般零件生产的时候,如果缺乏经验,偶然会出现加热不足的情况,可能是温度较低,也可能是加热时间不足。这种情况会出现如下的镀层缺陷,即有未完全合金化层(图15)。改善方法:提高加热温度,或延长加热时间。
3、加热过剩一般零件生产的时候,如果缺乏经验(尤其是软模厂),会出现加热过剩的情况,可能是温度太高,也可能是加热时间过剩,一般是加热时间过剩。这种情况会出现如下的镀层缺陷,即镀层中Fe扩散至近表面层,镀层厚度超标(图16)。改善方法:降低加热温度,或缩短加热时间。
4、氢脆(延迟开裂)氢脆是溶于钢中的氢,聚合为氢分子,造成应力集中,超过钢的强度极限,在钢内部形成细小的裂纹。氢脆只可防,不可治。氢脆一经产生,就消除不了。在材料的冶炼、生产制造与装配过程(如电镀、热处理、焊接)中进入钢材内部的微量氢在内部残余的或外加的应力作用下导致材料脆化甚至开裂。高强度(低韧性)、残余应力、氢环境是高强钢氢脆的三要素。下图17为某车型使用2000MPa铝硅涂层热成形钢焊装车身后出现的氢脆案例,经分析诱因为:①过度加热导致晶粒粗大、韧性下降(如图18,晶粒尺寸达40um,正常为5-10um),②软模厂生产中加热炉无露点控制造成氢富集,③模具采用浇水冷却,增加了氢来源,④焊接后存在较大的应力,诱使微裂纹扩展。
七、设计/制造要点分析
1、设计要点
设计过程主要考虑的方面有:(1)拼焊件:焊缝的位置选择,不建议在直接受力的位置或者型面变化剧烈的位置;(2)TRB件:设计的尺寸宽度应充分平衡排样材料利用率,分段厚度差、过渡带宽度严格按照TRB设计指南;(3)Patch件:非必要情况下,需考虑补丁板与基板厚度差异,以免影响加热(过热或加热不足)和淬火保压过程;(4)门环:应充分考虑焊缝的位置布置,尽量保证同平台不同车型的焊缝方向共通问题,以节省焊接夹具的磁铁工装投入;(5)常规零件:主要考虑材料排样的利用率、预开发的设计(减少后期激光镭射损耗和加工费用)。2、制造要点制造过程主要考虑的方面有:(1)热压模具开发:顶针、定位孔等设计;复杂形变位置的回弹量控制;(2)性能均一:模具研和到位、水道开发模拟分析到位,避免局部贴合不足、未完全转变马氏体或局部回火,造成性能不足。八、供应商概述据热成形产业联盟不完全统计:截至2021年年底,中国建设的热冲压成形生产线已达239条。受疫情影响,中国热成形产业受到了很大的冲击,但产业在阵痛之后进行了迅速的调整,呈现出了新的延展方向和发展趋势。疫情以来,新建及计划新建的产线已达20+条,其中整车厂建设产线的比例显著上升。下图19为中国热成型产线分布图。其中除了卡斯马、海斯坦普、本特勒等外企外,也有凌云、天汽模、赛科利、华翔等国内企业开发经验比较充足、能力不错。
六、汽车用硼钢和热成型钢哪个好?
热成型钢好。
热成型钢具有极高的材料强度和机械安全性。一般的高强度钢板的抗拉强度在400-450MPa左右,而热成形钢抗拉强度高达1300-1600 MPa,屈服度达1000Mpa之上,每平方厘米能承受10吨以上的压力,为普通钢材的3-4倍,其硬度仅次于陶瓷,但又具有钢材的韧性。把这种材料用在车身上,在车身重量几乎没有太大变化情况下,承受力提高了30%,使汽车的车身强度更好。
七、热成型开裂原因?
原因主要是热成型件变形复杂,设计存在一定瑕疵,对材料较为敏感。
热成型件隐裂的原因主要是热成型件变形复杂,设计存在一定瑕疵,对材料较为敏感,在材料发生微小变化时,容易导致隐裂。热成型件热处理裂纹的分析与对策在热处理过程中产生的裂纹是最严重的热处理缺陷之一。这种缺陷通常是无法补救的,热成型件只能报废。
热成型,是将热塑性塑料(见热塑性树脂)片材加工成各种制品的一种较特殊的塑料加工方法
八、热成型钢原理?
热成型刚就是指通过高频炉加热,然后经过压制或扭曲所成型的钢,一般经过加热的本身元素会变质,含碳量增加,在静止冷却的话,促使钢会变得硬,且韧,如果单纯的加水冷却,则脆性增加!
九、全热成型硼钢相比普通高强度热成型钢材质具有怎样的优势?
噗,首先想到澳洲的沃尔沃就如中国的奥迪,每个成功人士家里都有一辆。
回到问题:
热成型硼钢车身具有哪些特征可以比普通钢材质车身在保证强度的条件下减重?
车的结构本身没什么特别的,特色在于材料。硼钢这东西是当前汽车工业中强度(ultimate tensile strength)所能达到的最高的材料。
很小含量的硼为什么能大幅增强钢的强度却是让我更感兴趣的问题。
钢的强化中最常用的方法是淬火,利用快速冷却使钢转换至高强度的晶体结构状态。
硼在钢中的作用并不是本身提供强度,而是对于淬火效果的维持起到极大的效益,因为在热处理过程中它可以大大延缓钢材从高强度晶体状态转换到低强度晶体状态的速率。
热成型硼钢的成本相比普通钢材质车身有多大程度的提升,以至于不能绝大部分车企都大量采用该材质?
一般高强度钢材的4倍强度。
不普便使用是因为材料加工费用贵20%(因为高强度必然导致加工性差,很难切割和拉直。),且相关配套用的固定螺钉都需要特制,另一笔多出来的成本费用。
The Whale Test前面有引擎与安全气囊,后面有车屁股做缓冲,不需要那么高的强度。
上图即是Volvo XC90的车体结构图,红色的部分是硼钢。可以看到基本都用于车体侧翼没有防护的安全薄弱区域。
还有一个常常被忽视的问题是救援问题,答题的时候我在网上找到份给施救人员指导的“如何切开硼钢结构的车体将被困人员救出来的指导手册”,可见此硼钢给救援人员已经带来过不少麻烦了以至于需要一个专门的解决方案来应对。为了更好安全性而使用的材料反而给人身造成了潜在的生命风险,其实还是有点小小讽刺的。
P.S 最原始答案中我混淆了强度(ultimate tensile strength),硬度(hardness)与淬硬性(hardenability)这些指标的使用,在此感谢评论中毛毛和张凡指出。在工业结构选择中考虑的指标和材料研究中关注的指标是有所不同的;虽然同系列金属抗拉强度和压入硬度一般是正相关的,常常用不损耗金属的硬度测试来推算其强度,但这些指标毕竟是完全不同的概念,希望大家要记得这一点。
十、封头冷成型和热成型区别?
区别就是两者就是压力的容器封头制造
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