罐式车高强钢罐体成形工艺研究开题报告

 2020-02-10 11:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

随着经济的发展,对汽车的需求越来越强烈,但是考虑到环境环保问题日益严峻,汽车空气污染不容忽视。试验表明,汽车车身质量降低一半,汽车燃料消耗也能降低一半。从环保和节能的角度来看,未来,汽车轻量化设计将是汽车制造的潮流[1]。现阶段汽车轻量化技术主要途径是使用新型材料来实现汽车轻量化。目前主要材料有铝镁合金、高强钢等材料[2]。由于铝镁合金的成本较高并且焊接工艺性差,研发效率低,制造技术和成形经验的限制,我国主要使用高强钢,高强度钢优于普通钢板,成本低于铝镁合金,使用高强度钢板成为未来汽车结构材料的主体[3]

高强钢的优异性能让其成为汽车的主要材料。减薄和高强是高强钢在减重和安全方面的优势,但也对成形工艺提出了新的挑战[4]。减薄和高强对成形工艺而言是恶化成形性的双重因素,不仅使车身零件在成形过程中易开裂,而且易产生过量回弹,相对于软钢和传统高强钢,先进高强钢的回弹更大,特别是当钢板原始强度大于1000m pa时 ,传统的冷冲压方法就难以生产结构、形状相对复杂的车身零件,这就需要恰当的解决方法[2]。而罐式车高强钢罐体成形主要包括卷筒成型工艺以及焊接工艺,其高强钢的制造技术则是重中之重。

高强钢的焊接性能一直是影响高强钢在汽车行业应用的核心问题。在汽车制造业中,电阻点焊是白车身焊接中应用最广、技术最为成熟的连接方式[5]。由于高强钢的焊接性能很差,如果采用常规的工频点焊工艺,焊接时飞溅大而且焊接接头质量差,连接强度达不到要求,无法满足生产的需要。因此,推广适用于高强钢特别是超高强钢的焊接技术,对于汽车行业未来的发展是十分必要的。近两年来,在国内汽车行业逐渐得以应用并且能够满足高强钢焊接要求的焊接新技术主要有两种,一种是中频点焊技术,一种是激光焊[5]。焊接技术不断发展和进步,中频焊接工艺和激光焊工艺的发展为高强钢在汽车工业的应用扫除了障碍。

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2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

1、文献调研,了解国内外相关研究概况和发展趋势,了解高强钢成型加工工艺;

2、罐式车高强钢罐体转筒及端头相关体积成形、冲压成型等工艺研究;主要是分析成形时的回弹影响,研究补偿方案,确定成形模具;

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3. 研究计划与安排

第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确论文内容和要求,了解所需计算机软件和设备。了解罐式车型号及材料,研究高强钢成分,确定技术方案,并完成开题报告。

第4-7周:用dynaform对高强钢板的冲压成形及回弹进行数值模拟,同时进行高强钢折弯试验,了解材料力学性能 、板料厚度、摩擦系数等因素对回弹的影响,最后分析计算回弹角度,提出补偿回弹方法,计算成形需要的力。

第8-10周:对高强钢加工方案进一步完善,考虑其焊接工艺的影响,比较焊接方法、焊接材料等优缺点及经济效应,确定高强钢所需的焊接工艺

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4. 参考文献(12篇以上)

[1] 赵舒天,韦伟,蒋雪婷,张传睿等.罐式汽车轻量化的途径和发展趋势[j].农业装备与车辆工程,2011(08):12-13 30.

[2] 郭玉琴,朱新峰,杨艳,熊倪.汽车轻量化材料及制造工艺研究现状[j].锻压技术,2015,40(03):1-6.

[3] 孙蓟泉,李双娇,尹衍军.高强钢先进成型技术和本构模型研究现状与发展趋势[j].鞍钢技术,2014(05):1-6.

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