提高带孔超高强度钢板零件疲劳强度的技术



提高带孔超高强度钢板零件疲劳强度的技术

为实现汽车轻量化，汽车骨架零件等扩大了高强度钢板材料使用。对于抗拉强度1GPa的超高强度钢板，其冲压成形难度大，并存在成形后回弹量大、形状固定性差、容易发生断裂，以及模具寿命低等问题。汽车骨架零件上有许多孔，孔边缘部位的应力集中使零件疲劳强度降低。在超高强度钢板冲孔加工时，多发生表面断裂问题。为此，研究利用内缘翻边法使孔边缘部位增厚，从而提高带有孔的超高强度钢板零件的疲劳强度。研究了在凹模上设置阶差的模具设计，使零件疲劳强度进一步提高。开发了冲孔和内缘翻边同时进行的增厚冲孔加工法，采用带阶差凹模进行内缘翻边的加工方法及孔边缘增厚的冲孔加工方法。得出了如下研究结论。

（1）经过内缘翻边加工的孔，孔边缘壁厚增加，从而使孔边缘部位刚性增加，疲劳强度增大。

（2）在进行内缘翻边加工时，使用带阶差的凹模，使增厚的底部变得平滑。与使用没有阶差的模具相比，疲劳强度进一步提高。

（3）加载次数超过107仍没有达到断裂极限的孔边缘增厚冲孔加工，与孔边缘不增厚的冲孔加工相比，抗弯强度和抗拉强度分别提高约1.6倍和2倍。

（4）孔内缘翻边壁厚增厚冲孔加工技术使断裂面平滑，孔边缘经压缩后给予压缩残余应力，使孔边缘的时效裂纹增加。

刊名：塑性と加工（日）

刊期：2014年第10期

作者：安部洋平等

编译：郝长文