先进高强度钢汽车零件的形状一致性

放大  缩小 日期:2020-05-14     来源:SSAB    评论:0      
核心提示:  【汽车用钢】您曾经可能面临这样的窘境:您将先进高强度钢或超高强度钢用以汽车零件的成型,所使用的钢材符合所有的规格要求,并且零件用肉眼看起来不错,但当使用高精度工具测量时,您会发现最终成型零件中不符
  【汽车用钢】您曾经可能面临这样的窘境:您将先进高强度钢或超高强度钢用以汽车零件的成型,所使用的钢材符合所有的规格要求,并且零件用肉眼看起来不错,但当使用高精度工具测量时,您会发现最终成型零件中不符合规格的可达20%。那么,作为先进高强度钢或超高强度钢供应商,可以为您提供哪些帮助呢?本文我们一起来了解下形状一致性的问题。
汽车用钢
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  当先进高强度钢或超高强度钢汽车零件的形状不一致时

  随着先进高强度钢或超高强度钢的强度不断提高,同时使得复杂的几何形状实现更优化(例如,实现碰撞安全性)和厚度变得更薄(用于轻量化),这对零件制造商生产出形状一致的汽车零件提出了更大的挑战。

  主机厂商(OEM)对零件形状的公差要求严格,可达到正负0.2-0.5mm,以确保机器人焊接精度,并能够将零件的型腔与越来越多的电子器件、电缆和传感器安装在一起。

  当零件形状不一致时,零件制造商将面临四种负面结果

  1)成型零件走样,导致生产资源的浪费。

  2)分拣不合规格的零件,造成劳动力资源的浪费。

  3)材料的浪费产生了废料,更为重要的是,还需要尝试解决一个问题——为什么“符合规格”的先进高强度钢或超高强度钢会生产出形状不符合公差的零件。

  4)由于生产速度减慢和停工,造成计划资源的浪费和生产效率的整体降低。

  如果成型工艺不存在任何问题,那么不合规格的形状会是先进高强度钢或超高强度钢的不一致性造成的吗?

  先进高强度钢或超高强度钢的规格已达到要求

  显然,先进高强度钢或超高强度钢的一致性包括钢材的厚度和平整度。而其他考虑因素则不太明显。例如,材料性能(屈服强度、抗拉强度、伸长率等)的不一致性会导致严重的应力等问题,而这些问题又会导致平整度问题。

  此外,不一致性还会产生弹性后效中的异常和变形问题。一款先进高强度钢或超高强度钢可能满足所有尺寸和机械性能的规格要求,但零件制造商最终还是会出现零件形状不符合公差的问题。原因究竟是什么呢?

  当零件制造商尝试弥补时

  遇到上述情况,零件制造商可能首先会问自己:是否出现生产不符合公差要求的零件的趋势?如果答案为“是”,我们是否可以通过对成型设备进行多次弥补和调整?

  如果答案仍为“是”,那么接下来的问题是:我们的弥补和调整是否能在整个先进高强度钢或超高强度钢卷材的全长范围内进行?换句话说,卷材内部是否存在不同?一个卷材与下一个卷材之间是否有变化?

  几乎可以肯定的是,不同的先进高强度钢或超高强度钢供应商的钢卷也各不相同,存在差异。现在,零件制造商必须为每个先进高强度钢或超高强度钢供应商配备一套工具。采用这种方式,问题很快变得复杂,而且每次调整设备时也容易出现不一致性的情况。

  启示:先进高强度钢材料的一致性越出色,最终零件的公差要求就越容易满足。

  使用精密矫平机测量先进高强度钢或超高强度钢的平整度

  先进高强度钢或超高强度钢的平整度不一致性是造成零件形状不符合公差要求的主要原因。不符合公差要求的形状问题包括轮廓平直度、端部缺陷、位置控制问题,以及冲孔特征和基准孔从零件的前部到后部不能正确对齐。精密矫平机会起作用吗?

  精密矫平机已被用于解决先进高强度钢卷材的平整度问题,包括纵向曲折、横向翘曲和所谓的“热袋”问题。精密矫平机在金属加工中占有其一席之地,以下引自世界钢铁协会最近发布的一篇文章:

  “纠正边浪和变形需要超过(先进高强度钢)钢卷屈服强度的50%以上的水平或比钢带横断面更高的水平;这可能会增加钢条加工硬化的可能性,对成型性产生负面影响…….先进高强度钢的屈服强度逐渐提高,这对矫直机和精密矫平机的能力提出了挑战,它们不是用以矫平这些高强度材料而设计的。”

  先进高强度钢的屈服强度逐渐提高,这对矫直机和精密矫平机的能力提出了挑战,它们不是用以矫平这些高强度材料而设计的。

  精密矫平机也是一种非常大型的设备,在冲裁作业台前很难安置。然而,外包精密矫平机也有其自身的缺点。零件制造商不能确定外包的矫平机是否保留了先进高强度钢或超高强度钢的机械性能(例如,没有加工硬化)。

  SSAB正不断改进我们的轧机工艺,因此使用我们的Docol先进高强度钢或超高强度钢卷材的用户不需要使用精密矫平机。例如,对于“热袋”问题,即淬火过程中的内部应力可能导致的不平坦条件,我们在轧机上开发了几步专有流程以减少这些应力。

  此外,SSAB还为我们的先进高强度钢或超高强度钢卷材提供精确转换服务,按照Docol规格进行转换,将先进高强度钢或超高强度钢卷材精确地转换为钢板或纵切卷,因此可以最大限度地减少加工硬化以及由此带来的延展性降低的问题。客户发现这项服务尤其适用于我们的高强度马氏体钢。
  
 
 
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