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1、演讲人:刘勇 博士后/高级主任工程师岚图汽车热冲压技术应用及展望高端智慧电动汽车品牌品 牌 定 位The New Power of Car-manufacturing Industry54 Years of Heritageof car-manufacturingAmong the World Top 500Years of New Energy Technologies DevelopingEco System5485th20中国造车新实力造车积淀五百强新能源研发合作伙伴热冲压的展望热冲压的意义热冲压的认知热冲压的应用目录4123热冲压的意义汽车轻量化提升强度减少料厚降低车重减少能耗利好汽车
2、油耗电耗来源:Auto Catalog 董学锋,张润祺.基于大数据的电动乘用车主参数和主性能分析J.汽车文摘,2020(6):1-6.材料结构工艺利好社会利好制造利好乘客降车重,促节能-利好汽车能耗减少排放下降来源:Novelis减排放,护环境-利好社会利好汽车利好社会利好制造利好乘客易成形,减回弹-利好制造利好汽车利好社会利好制造利好乘客成形复杂零件减少/避免回弹高强度,耐碰撞-利好乘客笼式座舱强韧互补安全耐撞安全利好汽车利好社会利好制造利好乘客车身并没有发生严重的变形三排乘员空间得到有效保护车身结构超强大的车身结构传力路径多环路全工况高强传力路径座舱骨架高强度笼式座舱骨架总结:减重节能降低
3、排放容易制造提升安全热冲压的认知一体式热冲压采用激光拼焊将多段不同厚度、不同强度的高强钢坯料焊接起来,再通过热冲压技术得到一个整体的高性能强度的结构件。来源:张宜生,王义林,朱 彬,等.基于多部件集成的热冲压成形技术研究进展 J.塑性工程学报,2023,30(8):1-7.该技术逐步替代变强度热冲压先焊后冲一体式热冲压传统方法:每个零件单独热冲压后再通过电阻点焊连接一体式热冲压:各零件的坯料通过激光拼焊后再一起热冲压先冲后焊减重提升材料利用率零件重量减少原材料用量减少模具数量减少装配车间占地减少加工效率提升热冲压的应用岚图FREE整车热冲压用材变厚度热冲压一体式热冲压31%69%PHSOthe
4、rsNote:Without assembly parts岚图FREE31%热成型钢比例31%Press hardening steel ratio岚图梦想家热成形,23.59%铝合金,9.11%先进高强钢,22.24%普通高强钢,24.15%低碳钢,19.25%塑料,1.66%车身材料占比整车热冲压用材变厚度热冲压一体式热冲压岚图追光车身材料涵盖各种强度钢材、铝型材、铝板材、铝铸件及非金属材料,以保证合适的材料用在合适的位置,发挥最大的性能及轻量化效果。整车热冲压用材变厚度热冲压一体式热冲压低碳钢21.50%普通高强钢 21%先进高强钢 19.40%热成形 27.30%铝 9.40%塑料1.
5、40%车身用材占比车身用材占比岚图FREE,梦想家,追光的门内防撞梁均是2000MPa热成形钢。A柱和B柱TRB热成形B柱TRB+Patch 热成形A柱整车热冲压用材变厚度热冲压一体式热冲压A柱A柱采用TRB+Patch复合热成形方案,单车减重0.9kg,顶压性能提升。PatchTRB Patch整车热冲压用材变厚度热冲压一体式热冲压B柱B柱采用TRB热成形方案,单车减重2.8kg,顶压及侧碰性能良好整车热冲压用材变厚度热冲压一体式热冲压前排座椅后横梁 采用TRB热成型方案,将横梁连接板、加强板、主梁合并,实现单车减重1.5kg。前排座椅后横梁TRB Usibor 1500MPa右侧加强板78
6、0DP左侧加强板780DP前排座椅后横梁usibor1500后横梁左连接板usibor1500后横梁右连接板usibor1500整车热冲压用材变厚度热冲压一体式热冲压追光和梦想家均采用该方案顶盖前横梁 顶盖前横梁外板和顶盖前横梁集成为一个5段不等料厚热成型前横梁,满足顶压同时实现单车减重0.8kg。顶盖前横 Usibor 1500顶盖前横梁外板 HC260LA顶盖前横梁内板 Usibor 1500整车热冲压用材变厚度热冲压一体式热冲压后纵梁下板方案对比纵梁下板前段1.6mm Usibor1500后纵梁下板1.6mm Usibor1500后纵梁加强板1.6mm Usibor1500后纵梁下板 U
7、sibor15001.8mm/2.0mm/1.6mm/1.4mm后纵梁加强板1.6mm Usibor1500采用4段不等厚度TRB方案,将1.6mm后纵梁下板和1.6mm加强板集成,单车实现减重3kg来源:J.Y.Chen,M.Yang,Y.Liu等,.https:/doi.org/10.2991/978-94-6463-114-2_34整车热冲压用材变厚度热冲压一体式热冲压追光和梦想家均采用该方案后纵梁下板性能测试LocationL4#L5#L6#R4#R5#R6#Expected valueHardness4805517400LocationL1#L2#L3#R1#R
8、2#R3#Expected valueYield strength(MPa)99501250Tensile strength(MPa)9013001700Elongation A50(%)7.06.05.57.55.05.55来源:J.Y.Chen,M.Yang,Y.Liu等,.https:/doi.org/10.2991/978-94-6463-114-2_34整车热冲压用材变厚度热冲压一体式热冲压后纵梁下板有益效果刚性区域溃缩区域变形区域整车热冲压用材变厚度热冲压一体式热冲压一体式门环方案首创2000+
9、1500+1000MPa一体式热成形激光拼焊门环,保证安全性能同时实现白车身减重10.146kg。A柱patch1mm Usibor 1500B柱加强板2.0mm Usibor 1500A柱下加强板1.6mmUsibor 1500外门槛1.4mm Usibor 1500B柱patch2.0mm Usibor 1500A柱上加强板1.6mm Usibor 15001.6mm Usibor 15001.4mm Usibor 15001.9mm Usibor 15001.4mm Ductibor 1000B柱patch1.8mm Usibor 2000A柱patch1mm Usibor 1500来源
10、:陈嘉玥,祁学军,刘勇,等.一体式激光拼焊热成形门环的开发及应用J.锻压技术,2023,47(2):77-84整车热冲压用材变厚度热冲压一体式热冲压追光和梦想家共用拼焊工装,节省成本一体式门环仿真冲压-焊接门环25%偏置碰CAE仿真结果一体式热冲压门环25%偏置碰CAE仿真结果冲压-焊接门环MDB碰CAE仿真结果一体式热冲压门环MDB碰CAE仿真结果来源:陈嘉玥,祁学军,刘勇,等.一体式激光拼焊热成形门环的开发及应用J.锻压技术,2023,47(2):77-84整车热冲压用材变厚度热冲压一体式热冲压一体式门环制造落料激光去镀层激光拼焊热成形零件级力学性能测试表明焊缝位置、钣金强度、补丁板均满足
11、设计定义要求。整车热冲压用材变厚度热冲压一体式热冲压一体式门环性能123kNA车94379B车 122316C车105735岚图MPV8000090000002018年2019年2020年岚图MPVC-IASI历年测评车型峰值载荷最高值/N整车热冲压用材变厚度热冲压一体式热冲压热冲压的展望热浴热冲压无LMIE问题热浴成形工艺热水中冲压热浴后冲压板料表面和沸水之间的蒸气压会清洗氧化层,同时冷却板料。来源:山东钢铁日照公司;王凯,热成形钢铝硅及锌基镀层组织转变与形变开裂研究D.武汉:华中科技大学液态金属脆(LMIE)预冷热冲压解决纯
12、Zn镀层钢热冲压液态金属脆裂和深度冲压开裂问题来源:王凯,热成形钢铝硅及锌基镀层组织转变与形变开裂研究D.武汉:华中科技大学Ganapathy M(2018)Hot stamping of complex shaped boron steel panels.PhD Thesis,Imperial College LondonYong Liu等,https:/doi.org/10.1007/s00170-018-1790-7中锰钢热冲压来源:H.J.Pan et al./Materials and Design 134(2017)352360加热温度低强韧性均好焊接困难管梁热镦压位置试样厚度/m
13、m屈服强度Rp/MPa抗拉强度Rm/MPa断后伸长率A50/A1.581080.741572.486.56B1.591097.671581.15.66C1.581049.121574.757.82来源:山东钢铁日照公司管梁热辊弯来源:Naoaki Shimada et al./Procedia Engineering 81(2014)2267 2272 可成形扭转件潜在应用零部件 电池包框架。A柱。车门防撞杆。门槛梁。座椅骨架等。感应加热装置(含冷却水)一体式双门环来源:豪斯特一体式后车体框架强度相同板料可用变厚度板代替类别传统冲压焊装工艺 一体化热冲压工艺零部件总数 15 个7 个材料利用率62%74%减重效果11.02kg8.34kg(2.68kg)碳排放24.29kg15.53kg来源:张宜生,王义林,朱 彬,等.基于多部件集成的热冲压成形技术研究进展 J.塑性工程学报,2023,30(8):1-7.版权申明:谢谢倾听本文档中出现的任何文字叙述、文档格式、插图、照片、方法、过程等内容,除另有特别注明,版权均属于岚图汽车科技有限公司版权所有,受到有关产权及版权法保护。任何非本单位和个人,未经书面授权许可,不得复制或引用本文档的任何内容(包括电子形式或非电子形式)。