汽車 B 柱的制造工藝有哪些

汽車 B 柱的制造工藝主要有以下幾種。

一是傳統(tǒng)制造工藝,先采用鋼板冷沖壓工藝制成 B 柱外板、B 柱加強(qiáng)件、B 柱上加強(qiáng)件、B 柱內(nèi)板、以及 B 柱安裝孔加強(qiáng)板,然后通過點(diǎn)焊工藝連接各部件制成 B 柱加強(qiáng)件總成,再將 B 柱內(nèi)板、B 柱外板和 B 柱加強(qiáng)件總成點(diǎn)焊連接制成 B 柱總成。

二是新的制造工藝,先采用鋼板冷沖壓工藝制成 B 柱外板、B 柱內(nèi)板和 B 柱安裝孔加強(qiáng)板,接著用鋼板熱成型技術(shù)沖壓形成 B 柱加強(qiáng)件,之后點(diǎn)焊連接 B 柱安裝孔加強(qiáng)板和 B 柱加強(qiáng)件制成 B 柱加強(qiáng)件總成,最后通過點(diǎn)焊連接 B 柱內(nèi)板、B 柱外板和 B 柱加強(qiáng)件總成制成 B 柱總成。這種新工藝在一定程度上減輕了 B 柱的重量。

此外,熱成型工藝也常用于汽車 B 柱的制造,先將抗拉強(qiáng)度為 400 至 600MPa 的硼鋼通過冷沖壓落料或剪板機(jī)下料制得初始坯料,放入加熱爐加熱到 AC3 線左右充分奧氏體化,快速移到壓力機(jī)中,通過帶有冷卻系統(tǒng)的模具快速合模、成形、保壓冷卻到 100 至 200℃,最后室溫冷卻,形成抗拉強(qiáng)度可達(dá) 1500MPa 的產(chǎn)品件。工序件后處理包括鐳射、拋丸、表面處理等。

在制造過程中還需注意一些問題,比如熱成形零件翻邊中拉延-法蘭邊區(qū)域有很高的起皺、開裂傾向,外凸翻邊易起皺和疊料,內(nèi)凹翻邊易拉裂,應(yīng)降低翻邊高度和曲率,總體上熱成形 B 柱不宜有翻邊。拉延工藝方面,要降低拉延深度,成形深度盡可能相同,采用一次拉延成形,避免多道次拉深。拉延應(yīng)采用錐形或拋物線形,截面形狀上應(yīng)避免直壁和階梯形零件的拉深成形,結(jié)構(gòu)中應(yīng)避免出現(xiàn)較深和較大區(qū)域的反向沖壓成形。

另外,為滿足日益嚴(yán)格的安全法規(guī)和輕量化需求,碳纖維復(fù)合材料等輕質(zhì)材料也被用于制造 B 柱,比如采用 CFRP 材料替代 B 柱中的鋼制加強(qiáng)筋,制造鋼/碳纖維混合材料 B 柱,使用有限元方法確定 CFRP 的鋪層厚度,優(yōu)化鋪層角度,采用等效靜載荷方法進(jìn)行工藝優(yōu)化,CFRP 材料的 B 柱組件采用樹脂傳遞模塑制造,然后與其他組件組裝,最后通過落球試驗(yàn)評估其抗沖擊性能。

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