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      高強度不銹鋼管縮徑旋壓成形性能及工藝研究

      來源:至德鋼業(yè) 日期:2020-01-17 17:21:37 人氣:1127

         隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展,我國汽車保有量再創(chuàng)新高,國家針對汽車安全、油耗及廢氣排放等指標(biāo)出臺了更為嚴(yán)格的法規(guī)。為了滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保要求,可以通過進(jìn)行有關(guān)輕量化的研究,達(dá)到減重節(jié)能的目的。有研究表明,當(dāng)車身重量每減少10%,可以使燃油節(jié)約3%~7%因此對于汽車輕量化的研究發(fā)展顯得尤為重要。


        輕量化是一個系統(tǒng)工程,研究的熱點方向主要包括:材料、結(jié)構(gòu)和工藝等三個方面。材料方面的研究主要是指輕量化材料的開發(fā)及應(yīng)用,常見的輕量化材料主要有鎂合金、鋁合金、高強鋼、碳纖維等。從材料的成本和性能角度綜合來看,相比于鋁合金和鎂合金,高強度不銹鋼管是滿足車體輕量化、提高被動安全性的最佳材料。比如國際鋼鐵協(xié)會組織的ULSAB-AVC項目,以鋼作為該項目的輕量化技術(shù)路線,通過使用了大量高強度鋼板,使得性能不變的情況下,車身減重達(dá)20%以上。所以很多鋼鐵行業(yè)協(xié)會及其制造企業(yè),都試圖通過提高高強度鋼材在汽車用材中的比重,以實現(xiàn)社會的綠色、可持續(xù)發(fā)展。輕量化結(jié)構(gòu)方面的研究主要是各種輕量化結(jié)構(gòu)的設(shè)計和優(yōu)化,管狀結(jié)構(gòu)就是有效的減重設(shè)計方法,如汽車傳動軸的減重設(shè)計。因為汽車傳動軸只需要承受扭矩的作用,在圓心部位受力為0,因此可以改為空心傳動軸管,并已成為汽車工業(yè)中常見的設(shè)計形式;工藝方面的研究主要是改進(jìn)和發(fā)展與輕量化結(jié)構(gòu)相適應(yīng)的成形加工技術(shù),如激光拼焊、液壓成形及其他先進(jìn)制造工藝等。高強度鋼的屈服強度及抗拉強度高、在塑性加工過程中彈性變形大,常溫成形時需要較大壓力,并且容易出現(xiàn)缺陷。旋壓是逐點成形的塑性加工方法,可以實現(xiàn)材料的近凈成形,通過旋壓工藝獲得的成形工件具有尺寸公差小、制品性能優(yōu)的特點。旋壓過程中由于旋輪與毛坯間為點接觸,施加的單位壓力大,適合于成形難變形金屬材料,由于其成形工具簡單,加工成本低,旋壓已經(jīng)成為高強度不銹鋼管最有效的成形方法之一。管材具有節(jié)約材料,減輕重量的的優(yōu)點,因此高強鋼管具有廣泛的用途,如發(fā)動機(jī)副車架、座椅支架、底盤構(gòu)件、排氣系統(tǒng)異型管件等。對于變徑類管形件,縮徑旋壓是有效的成形方式之一,因此越來越多的零件采取縮徑成形的方式進(jìn)行生產(chǎn),如汽車傳動軸結(jié)構(gòu)中的傳動軸管、輸入和輸出軸、轉(zhuǎn)向軸上部及轉(zhuǎn)向軸下部,以及用于減震器的后簧座等。與沖壓焊接相比,使用縮徑旋壓的成形方式,可將原需分割為多個零件組合的部件,改為單一的零件代替,減少了零件組合的工作,同時增加零件的剛性及強度,達(dá)到減重的目的。由于高強鋼材料的難變形特性,控制高強鋼管在縮徑旋壓中成形缺陷的產(chǎn)生,提高成形極限和成形質(zhì)量,是實現(xiàn)成形高性能變徑類管形件的關(guān)鍵。


      本文標(biāo)簽:高強度不銹鋼管 

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