基于中国保险汽车安全指数25%偏置碰撞工况,对某新能源汽车A柱的结构设计方案进行了研究。对比分析了基础结构、复合车身解决方案(Composite Body Solutions,CBS)胶块增强结构、热气胀形管梁增强结构对碰撞安全性的影响,介绍了CBS胶块和热气胀形的制造工艺,并对热气胀形工艺进行了仿真分析,对比分析2种增强结构的工装投入和单件成本。研究发现,在均能实现小偏置碰撞安全性优秀等级的前提下,1500 MPa热气胀管梁方案在单件成本及轻量化方面比CBS胶块方案更具优势。
利用热变形和两步淬火配分(quenching and partitioning,Q&P)工艺的复合作用制备低碳合金钢试样,设计不同的热变形温度,研究加载(获得30%变形量)引起的应力和塑性变形对Q&P工艺下马氏体相变开始温度(Ms),残余奥氏体含量和力学性能的影响.结果表明,与传统两步Q&P工艺相比,复合作用下显微组织细化,尤其是随着变形温度的降低细化更明显,马氏体板条呈现弯曲形貌.随着变形温度升高,Ms升高,但马氏体转变量却有所下降,其原因是应力引起的位错多在奥氏体母相晶界处出现,成为马氏体相变优先形核的位置,而一旦发生相变,一定的塑性应变将提高晶内奥氏体的稳定性,从而促进残余奥氏体含量增加.复合作用下试样的力学性能也有所提高,在650℃变形时试样的硬度最高,而在750℃变形时试样的塑性最好.
为了探究冲压压强和样件表面粗糙度对22MnB5钢板的界面换热系数(Interfacial heat transfer coefficient,以下简称IHTC)的影响,自主设计了圆台试验模型,利用Beck非线性估算法,求解热成形工艺中高温样件与低温模具间界面换热系数。实验中通过调整冲压压强和改变样件表面粗糙度的方式,进而改变模具与样件间接触表面微观形貌,探究其对IHTC的影响。研究表明:压强与IHTC存在高度近似的正幂函数关系;粗糙度也会对IHTC产生影响,并且当粗糙度大于1μm时,IHTC值会随粗糙度的增大而明显减小,当粗糙度小于1μm时,由于表面氧化皮的影响,IHTC将随粗糙度值的减小而增大放缓,甚至趋于定值而不再增加。
