基于超高強度鋼的汽車門柱熱沖壓模具

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化的性能。該熱沖壓模具生產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能環保的效果，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）具有優化系統和熱沖壓過程參數的熱沖壓模具能保證材料組織全部為馬氏體結構和優異的力學性能。

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