Con l'aggravamento della crisi energetica e dei problemi ambientali, il risparmio energetico e la sicurezza si sono trasformati nel punto di partenza più importante di industria manufatturiera dell'automobile. Per raggiungere gli obiettivi di cui sopra, riducenti il peso del veicolo è un metodo molto efficace, che conduce allo sviluppo ed all'applicazione rapidi dell'acciaio ad alta resistenza avanzato.
L'uso della tecnologia di formazione calda può notevolmente migliorare la rigidezza e la forza della struttura di corpo globale e notevolmente migliorare la sicurezza di arresto del veicolo e la prestazione di NVH; Tantissime applicazioni di questa tecnologia possono efficacemente ridurre il peso di BIW, ridurre il consumo di energia, ridurre l'inquinamento ambientale e migliorano il risultato economico del veicolo. Attualmente, secondo i requisiti di forza della struttura di corpo, la tecnologia di formazione calda pricipalmente si applica alla produzione delle componenti ad alta resistenza quali anteriore e posteriore i paraurti, le colonne di A, le colonne di B, le colonne di C, i fasci di rinforzo del tetto, le strutture del canale del underbody, i sostegni del cruscotto, i pannelli della porta, i fasci di caduta della porta, ecc. interni (si veda figura 1). La proporzione di fatti caldi in BIW di intero veicolo può raggiungere più di 45%.
Attualmente, la tecnologia di formazione calda è stata ampiamente usata nelle aziende manifatturiere dell'automobile nel paese ed all'estero. I costruttori di macchine domestici importanti hanno fatti caldi ampiamente usati per la produzione e la progettazione dei modelli del veicolo. Il numero di fatti caldi utilizzati in un singolo veicolo ha raggiunto generalmente 6 - 10 e il più alto numero dei modelli del veicolo ha raggiunto 24.
Tuttavia, questo la tecnologia di timbratura calda e morire la tecnologia è stata monopolizzata a lungo dalle società straniere. Gli stampi di piega caldi usati dalla maggior parte dei produttori sono importati e costosi. Questa volta, abbiamo cooperato con il ferro di Wuhan e l'istituto di ricerca d'acciaio per sviluppare la muffa e le parti di formazione calde della colonna di B per una determinata carrozza ferroviaria di Dongfeng Company facendo uso dell'acciaio di formazione caldo del ferro e dell'acciaio WHT1500HF di Wuhan. Questa carta introduce lo sviluppo di piega calda stampo e si separa la colonna di B come esempio.
Sviluppo delle parti thermoforming della colonna di B
Il materiale di formazione caldo di valutazione delle parti della colonna di B è WHT1500 d'acciaio con uno spessore di 1.80mm. Le proprietà meccaniche materiali sono indicate in tabella 1, i parametri trattati di formazione caldi della prova sono indicati in tabella 2 e la curva della proprietà meccanica è indicata nella figura 1.
Analisi del processo thermoforming
1. Condizioni al contorno
La struttura a semplice effetto del dado è adottata, cioè, il dado femminile è sulla cima, il maschio muore è sul fondo e la direzione di timbratura è secondo le indicazioni di figura 3
Stato di frontiera: la temperatura iniziale dello strato è 800 ° C ed il tempo di trasferimento dello strato non è più di 3.5s; Il tempo di attesa dello strato sul dado prima della pressione è 3.5s; Lo spazio fra il dado ed il supporto in bianco è spessore del materiale di 1,5 x; La pressione in bianco del supporto è 1T; La velocità di formazione e di pressione è 150 mm/s; La pressione di tenuta durante l'estinzione è 400t; La temperatura iniziale della muffa è ℃ 100 ℃ sulla superficie e 20 dentro.
1. Condizioni al contorno
Analisi di modellatura
Lo spazio in bianco della parte è spiegato da Pamstamp per ottenere lo strato ed il modulo di formazione è analizzato in Pamstamp. Nella simulazione di formazione, l'area assottigliata massima è situata dal lato dell'area della metà inferiore della colonna neutrale (max-23% secondo le indicazioni della figura) e l'area ispessita è situata sulla parte anteriore dell'area media più bassa della colonna centrale secondo le indicazioni di figura (+23,2% secondo le indicazioni di figura 4). Secondo questa situazione, è stato deciso per prestare attenzione a questa area durante l'elaborazione della muffa e la ricerca degli errori della parte.
3. Analisi di simulazione di formazione del processo
Nel modulo di formazione di Pamstamp, osservi lo stato di formazione della lamiera sottile durante il movimento della muffa. Figura 5 mostra che la muffa superiore è 40mm, 20mm, 5mm a partire dal centro morto più basso e l'ultimo ha formato il divisorio. A 5mm dalla muffa superiore al centro morto più basso, può essere trovato che sta corrugandosi sotto la colonna media. Nella fase dell'eliminazione degli errori della muffa, la forte pressatura sarà fatta qui.
4. Analisi del campo di temperatura
La distribuzione della temperatura della parte al momento della formazione quando la tomaia muore è al punto morto più basso è ottenuta tramite il modulo dell'analisi nel modulo di Pamstamp. Per ottenere la struttura della martensite finalmente, la temperatura della parte può essere osservata per essere superiore al ℃ 665 con simulazione, che si conforma alla norma e riempie gli stati d'estinzione di trasformazione.
5. Distribuzione di martensite in parti estiguute
Effettui l'analisi, secondo le indicazioni della fig. 6a, le parti sono estiguuti dopo 10s nel dado e più di 90% delle parti sono stati trasformati in martensite eccezione fatta per l'influenza della posizione in bianco del supporto; Poiché il supporto in bianco sarà tagliato dal taglio del laser. La fig. 6b mostra la temperatura della tenuta di pressione (10s). Quando la parte è completata, la temperatura in superficie è di meno di 200 il ° C e la temperatura al supporto in bianco è più alta, che è coerente con la distribuzione di martensite.
6. Riassunto di analisi di foggiabilità
(1) i risultati dell'analisi indicano che la parte della colonna di B è prodotta tramite la formazione calda WHT1500 ed il processo è fattibili.
(2) l'area al fondo della parte è l'area di rischio di increspatura materiale. È raccomandato per aumentare la forza premente e per ridurre lo spazio del dado per controllare il flusso di materiale.
(3) il raccordo alla cima della parte è ad ad alto rischio di incrinamento. È raccomandato per ridurre la dimensione della lamiera sottile.
progettazione di muffa
1. Processo di progettazione della muffa di timbratura calda
Il processo di progettazione della muffa di timbratura calda è indicato nella figura 7.
2. progettazione della struttura della muffa
(1) caldo matrice di stampaggio materiale sarà formatura a caldo H13 muore d'acciaio.
(2) calcolo e disposizione del canale idrico di raffreddamento
①Formula di calcolo del canale di raffreddamento
Dove, il Mw è la massa dell'acqua che attraversa la muffa nel tempo di unità (kg/h); La N è il numero dei tubi; Qw è lo scorrimento dell'acqua di raffreddamento di singolo tubo (m3/h); il ρ W è la densità di acqua di raffreddamento ad una determinata temperatura (kg/m3), 1000 kg/m3; La D è il diametro del foro dell'acqua di raffreddamento (m); La V è la velocità di flusso di acqua di raffreddamento (m/s); Il Tu è il tempo di unità, 3600s.
Dove, il Re è numero di Reynolds; La V è la viscosità cinematica (m2/s), V=1.3077 10 al。 del × 10-6m2/s del ℃
②Disposizione di raffreddamento del canale
Il diametro del tubo di raffreddamento è 10-14mm; La distanza concentrare fra i tubi adiacenti è 17~20mm; La distanza minima fra il centro del tubo e il profilo sarà più di 15mm. I sistemi di raffreddamento di ogni inserzione sono indipendente da a vicenda ed i canali di raffreddamento fra le inserzioni adiacenti non sono collegati a vicenda.
epilogo
Con la pratica di usando l'acciaio di formazione caldo domestico per sviluppare gli stampi e parti di piega caldi per la fabbrica di motori principale, abbiamo imparato e padroneggiato le regole del cambiamento di caldo matrice di stampaggio la tecnologia ed il riscaldamento e l'organizzazione di raffreddamento ed hanno acquisito una certa esperienza pratica. Durante i ricerca e sviluppo di piega calda stampo per la colonna di B di una carrozza ferroviaria, la progettazione della struttura dello stampo della parte è stata completata con il cae che forma l'analisi della parte, la simulazione del cambiamento della forza della parte nel campo della temperatura ed il controllo della forza dello stampo. Dopo l'eliminazione degli errori della formazione di timbratura calda dello stampo, l'analisi e la prova di trazione metallografica delle parti, la struttura e la forza delle parti sono assicurate per soddisfare le richieste previste. I risultati indicano che l'applicazione di piega calda progettata e fabbricata stampo per la colonna di B della carrozza ferroviaria soddisfa le richieste tecniche del prodotto.