輥壓成形的案例
基于ABAQUS輥壓成形仿真模擬 ￥1
輥壓成形分析：
（1）底座和輥輪為先設置為可變形體，后續(xù)將其約束為剛體
（2）量綱：t-mm
前處理：
1幾何模型的構建：ABAQUS建模-底座、輥輪和板料
2.材料參數(shù)定義：根據(jù)實際自行定義
（1）創(chuàng)建材料
（2）創(chuàng)建截面
（3）截面指派
3.網(wǎng)格系統(tǒng)的構建：
（1）裝配
（2）網(wǎng)格劃分
（3）單元類型選擇：C3D8R
求解：
1.求解器的設定
（1）求解器：質(zhì)量縮放加快求解
（3）輸出設定保持默認
2.連接關系的構建
（1）接觸屬性：摩擦系數(shù)0.2
（2）接觸關系：輥輪和底座與板料接觸部位為主面，板料上下面為從面
（3）約束：底座及其參考點、輥輪及其參考點都設置為剛體約束
3.邊界條件的設定
（1）位移邊界條件：底座完全固定，板料約束X方向和Z方向的位移，加快求解；輥輪設置其轉(zhuǎn)動速度和Z方向的位移速度。
后處理：
圖1 Mises應力云圖
圖2 等效塑性應變云圖
仿真動畫
模型及其分析過程僅供參考，距實際工程應用仍存在不足。
展開 【技術熱點】“該是關注千兆帕高強鋼冷沖壓的時候了！”
3D輥壓成形已被推薦作為在超高強度鋼中制造一些略復雜的幾何形狀的替代方法。
SSAB的碰撞性能專家提議在其Docol?電動車設計概念中使用1700兆帕鋼的3D輥壓成形來保護電池 。該設計利用3D輥壓成形（"波紋形"）梁，以交織的波紋布置，形成非常堅固的電動車電池外殼底座，其波紋高度是此類結構的傳統(tǒng)高度的一半。
汽車底板下方的藍色橫梁是電池外殼的波紋梁結構。采用Docol 1700兆帕材質(zhì)的3D輥壓成形梁的交叉分布使波紋狀結構的高度降低了一半。
Docol?CR1220Y1500T-MS冷成形性如何？
Docol? 馬氏體鋼1500 兆帕具有更好的冷成形能力，如下所示：
2.0的深拉比
擴孔率通常為40%
保證4.0*t的彎曲
保證3.5*t的輥壓成形
冷成形超高強度鋼的下一步規(guī)劃是什么？
SSAB一直在仔細跟蹤新形冷成形技術的引入和部署，了解冷成形工藝的效率——具有更短的單位沖次時間、更簡單的壓力機和更少的能源使用——與汽車制造商簡化生產(chǎn)、降低成本和可持續(xù)性的目標保持一致。
文章來源：SSAB官網(wǎng)
展開 九種最重要的汽車輕量化先進工藝技術
熱成形技術在我國自主品牌汽車中有大量應用。
四、輥壓成形技術
輥壓成形工藝通過順序配置的多道次成形軋輥，把卷材、帶材等金屬板帶不斷地進行橫向彎曲，以制成特定斷面的型材。輥壓成形的優(yōu)勢在于能夠加工其他工藝無法實現(xiàn)的復雜形狀。一般，輥壓成形為等截面零件，近年來開始開發(fā)三維變截面輥壓成形技術。其優(yōu)勢是合理設計型材的幾何斷面，提高承載能力，減輕零件質(zhì)量。
輥壓成形因其成本低和效率高而得到重視，凱迪拉克ATS地板有８件采用超高強度鋼輥壓成形，奔馳新Ｂ級車地板有多個零件采用輥壓成形，材料利用率在90%以上。圖5所示為三維輥壓技術可能生產(chǎn)的乘用車車身變截面零件。
2005年瑞典開發(fā)了3D柔性輥壓技術，2011年開發(fā)完成世界上第一條3D柔性輥壓生產(chǎn)線，通過伺服電動機驅(qū)動，可以實現(xiàn)軋輥上下移動、水平移動及轉(zhuǎn)動，生產(chǎn)寬度可變、深度可變的零件。德國DATAM公司也完成了3D柔性輥壓生產(chǎn)線的開發(fā)，用于商用車大梁及乘用車邊梁。
2014年，我國北方工業(yè)大學與一汽集團公司聯(lián)合開發(fā)出我國自主研發(fā)的首套高強度鋼三維輥壓生產(chǎn)制造控制系統(tǒng)。開發(fā)了3D柔性輥壓技術，用于變截面零件輥壓成形。
五、半固態(tài)成形技術
麻省理工學院的研究人員在1972年首次提出采用半固態(tài)加工技術可以得到高性能的鋁合金。20世紀90年代，半固態(tài)技術開始在汽車部件上應用。目前，美國AEMP、德國EFU、意大利StamPal、法國Pechiney、美國Alunax工程工業(yè)公司和瑞士Alusuisse公司均已形成相當?shù)漠a(chǎn)業(yè)規(guī)模，大量用于交通運輸和武器裝備零部件的制備。鋁合金半固態(tài)成形件的單件尺寸與質(zhì)量也不斷加大，意大利StamPalSPa和菲亞特公司生產(chǎn)的半固態(tài)鋁合金零件重達7kg。
展開 汽車輕量化先進工藝技術
除全鋁車身以外，均應用了熱成形構件。
國外目前至少有110條熱沖壓成形生產(chǎn)線，主要分布在美國（19條）、德國（30條）、日本（10條）以及法國、西班牙、瑞典等國。
國內(nèi)已建成和在建的熱成形生產(chǎn)線有30～40條，熱成形件的產(chǎn)量可達到5 000萬件。熱成形技術在我國自主品牌汽車中有大量應用。
輥壓成形技術
輥壓成形工藝通過順序配置的多道次成形軋輥，把卷材、帶材等金屬板帶不斷地進行橫向彎曲，以制成特定斷面的型材。輥壓成形的優(yōu)勢在于能夠加工其他工藝無法實現(xiàn)的復雜形狀。一般，輥壓成形為等截面零件，近年來開始開發(fā)三維變截面輥壓成形技術。其優(yōu)勢是合理設計型材的幾何斷面，提高承載能力，減輕零件質(zhì)量。輥壓成形因其成本低和效率高而得到重視，凱迪拉克ATS地板有８件采用超高強度鋼輥壓成形，奔馳新Ｂ級車地板有多個零件采用輥壓成形（見圖5），材料利用率在90%以上。圖5所示為三維輥壓技術可能生產(chǎn)的乘用車車身變截面零件。
2005年瑞典開發(fā)了3D柔性輥壓技術，2011年開發(fā)完成世界上第一條3D柔性輥壓生產(chǎn)線，通過伺服電動機驅(qū)動，可以實現(xiàn)軋輥上下移動、水平移動及轉(zhuǎn)動，生產(chǎn)寬度可變、深度可變的零件。德國DATAM公司也完成了3D柔性輥壓生產(chǎn)線的開發(fā)，用于商用車大梁及乘用車邊梁。
2014年，我國北方工業(yè)大學與一汽集團公司聯(lián)合開發(fā)出我國自主研發(fā)的首套高強度鋼三維輥壓生產(chǎn)制造控制系統(tǒng)。
展開 
汽車高強鋼輥壓線闡釋
圖4 保險杠
2.高強度異型材生產(chǎn)設備介紹
針對汽車零部件產(chǎn)量較大、準時化生產(chǎn)嚴格、精度要求相對較高等特點，其生產(chǎn)設備多采用自動化線，作為保險杠本體的輥壓件，其生產(chǎn)工藝是從開卷-（校平）-切頭對焊；送料沖孔（壓印）單元到輥壓成形、切斷以及在線焊接技術應用，自動化、可靠性的要求越來越高。
高強度（一般抗拉強度小于1200-1450MPa）冷彎型材，其孔型可以采用在線或線下加工，但為了提高生產(chǎn)效率一般對不影響滾輪設計的部位進行輥壓成形前局部沖凸，大多數(shù)需要在線預沖。提前預沖的板帶，在成形過程中會出現(xiàn)孔位漂移、孔型畸變，甚至會改變輥壓變形機理、改變回彈量，進而影響產(chǎn)品精度，使廢品率提高。
2.1、開口高強度型材輥壓生產(chǎn)線
特色工件就是門檻件以及部分保險杠本體。與傳統(tǒng)的輥壓成形工藝路線相同，大多可以利用開卷、輥壓成形、切斷機組來生產(chǎn)，切斷后再來做沖壓加工。所不同的是高強度冷彎型材成型機必須剛性足夠、精度更高，來減少回彈，確保產(chǎn)品精度。而對于需要彎弧、孔型復雜、局部預凸的型鋼，則必須配置校平機、在線沖孔設備。在線沖孔機一般采用液壓機、多模位液壓機，機械壓力也可選用，但適應范圍相對較窄。
開口保險杠的彎弧比較復雜，由于高強度鋼截面回彈難以控制，邊部在線彎曲容易起皺，所以輥壓成形設備是關鍵。當然，也可以線下拉彎完成。
2.2、閉口高強度型材輥壓自動生產(chǎn)線
閉口保險杠輥壓件，一般是B型，焊口大部分在型材中部，需要在成型后把兩層金屬焊接在一起，以滾焊工藝為主。管式防撞桿是對縫焊接，可以高頻或者激光焊，對于鍍鋅板則選用激光焊最佳，焊接強度高，熱影響區(qū)小。
無論采用何種焊接方式，焊后整形要充分，必要時使用芯子增加整形道次。彎弧時，模具設計考慮截面特性，防止變形。
展開 汽車輕量化先進工藝技術
除全鋁車身以外，均應用了熱成形構件。
國外目前至少有110條熱沖壓成形生產(chǎn)線，主要分布在美國（19條）、德國（30條）、日本（10條）以及法國、西班牙、瑞典等國。
國內(nèi)已建成和在建的熱成形生產(chǎn)線有30～40條，熱成形件的產(chǎn)量可達到5 000萬件。熱成形技術在我國自主品牌汽車中有大量應用。
輥壓成形技術
輥壓成形工藝通過順序配置的多道次成形軋輥，把卷材、帶材等金屬板帶不斷地進行橫向彎曲，以制成特定斷面的型材。輥壓成形的優(yōu)勢在于能夠加工其他工藝無法實現(xiàn)的復雜形狀。一般，輥壓成形為等截面零件，近年來開始開發(fā)三維變截面輥壓成形技術。其優(yōu)勢是合理設計型材的幾何斷面，提高承載能力，減輕零件質(zhì)量。輥壓成形因其成本低和效率高而得到重視，凱迪拉克ATS地板有８件采用超高強度鋼輥壓成形，奔馳新Ｂ級車地板有多個零件采用輥壓成形（見圖5），材料利用率在90%以上。圖5所示為三維輥壓技術可能生產(chǎn)的乘用車車身變截面零件。
2005年瑞典開發(fā)了3D柔性輥壓技術，2011年開發(fā)完成世界上第一條3D柔性輥壓生產(chǎn)線，通過伺服電動機驅(qū)動，可以實現(xiàn)軋輥上下移動、水平移動及轉(zhuǎn)動，生產(chǎn)寬度可變、深度可變的零件。德國DATAM公司也完成了3D柔性輥壓生產(chǎn)線的開發(fā)，用于商用車大梁及乘用車邊梁。
2014年，我國北方工業(yè)大學與一汽集團公司聯(lián)合開發(fā)出我國自主研發(fā)的首套高強度鋼三維輥壓生產(chǎn)制造控制系統(tǒng)。
展開 三維曲面件柔性成形技術的現(xiàn)狀
圖5 柔性拉伸成形設備照片及拉伸成形件
圖6 拉壓復合多點數(shù)字化成形設備
圖7 首爾東大門設計廣場
近幾年又為航空制造企業(yè)開發(fā)出兩種規(guī)格的數(shù)控柔性拉伸成形設備，專門用于拉伸成形飛機蒙皮件。這些設備具有數(shù)控設置壓力與速度的功能，并具有示教與自動成形功能。圖8(a)所示為拉伸成形有效尺寸為1200mm×3000mm 的數(shù)控柔性拉伸成形機，圖8(b)與圖8(c)為拉伸成形的工件照片。
圖8 數(shù)控柔性拉伸成形設備及成形例
柔性輥壓成形
為了顯著提高板料柔性成形效率，大幅度降低生產(chǎn)成本，提出了三維曲面件柔性輥壓成形思路。柔性輥壓成形可以采用可彎曲柔性輥作為成形工具，也使用剛性的弧形輥實現(xiàn)三維曲面件的柔性成形。下面，只介紹基于剛性弧形輥的柔性成形。
剛性弧形輥軋機的一個輥設計成凸形輥，另一個設計成凹形輥；而且兩個弧形輥的縱向圓弧半徑有一定差值。因此，板料軋制時，其橫截面的輥縫分布是變化的，而且隨壓下量的不同，其輥縫分布還產(chǎn)生變化；其結果在加工件的橫向與縱向都產(chǎn)生彎曲，成形結果為三維曲面。如果加工件的橫截面中心區(qū)域的壓下量大于左右區(qū)域的壓下量，所成形的曲面呈現(xiàn)球形面，如圖9(a)所示，如果加工件的橫截面中心區(qū)域的壓下量小于左右區(qū)域的壓下量，所成形的曲面呈現(xiàn)鞍形面，如圖9(b)所示。
圖9 剛性弧形輥軋示意圖
通過調(diào)整軋輥橫截面的輥縫分布和壓下量，只用一種組合的軋輥，就可以獲得球形面和鞍形面，而且可以獲得多種曲率半徑的加工件。圖10 所示為剛性弧形輥軋機及使用不同厚度的板料獲得的球形面和鞍形面試驗件照片，圖11 所示為通過不同的壓下量獲得的不同曲率半徑的加工件照片。
展開 汽車車門總成制造工藝淺析
一個完整的車門總成要涉及沖壓成形，輥壓成形、焊接、涂膠、扣合（或滾邊壓合）以及裝配等多道工序內(nèi)容。
車門窗框總成的輥壓成形
窗框分總成中的上窗框、后窗框及玻璃導軌等零部件，因其斷面結構（見圖2）的復雜性和功能要求的特殊性，它的開發(fā)制造很難通過沖壓成形的方式實現(xiàn)，多采用輥壓成形與其工藝相結合的方式進行生產(chǎn)制造。
窗框總成的制造工藝流程大致可分為：帶料的開卷→成形機組輯壓成形→輪焊機焊接→輻彎機組輯弧→切斷→拉彎成形→沖壓→切角→組焊→打磨一→矯形。其中成形機的輯形是整個輯壓工藝的重點，通過開發(fā)一系列輥輪并安裝固定在成形機組上，帶料在輥輪的作用下，逐漸成形至設計所需的斷面結構。
輪焊機焊接主要是通成過對輯壓成形后的制件等距設置一 些焊點，以防止成形后產(chǎn)品截面的展開。輥彎機組輯 弧與拉彎成形工序都是解決制件的弧度問題，但它們有著本質(zhì)的區(qū)別，輯彎機組輻弧主要是把制件由直線形狀成形為曲線形狀，它們是在一個平面內(nèi)的曲率變化，而拉彎成形是由拉彎機配合專用拉彎模可實現(xiàn)制件變曲率的三維空間彎曲成形。拉彎成形后根據(jù)制件的工藝需求，往往還需進行沖壓、組焊及矯形等作業(yè)內(nèi)容。
以圖2所示的前門窗框總成為例，窗框總成由多個輯壓制件和沖壓片件拼焊組成。根據(jù)它們的幾何構造，總成零件在組焊完成后由于制件公差的累積和焊接應力釋放等原因，致使總成零件容易出現(xiàn)扭曲、回彈等質(zhì)量缺陷，一方面影響到車門總成與側固、翼子板等車身搭接零部件的型面匹配和與門洞之間的間隙匹，另一方面也會影響到車門內(nèi)部車窗玻璃的自由升升降，致使車窗玻璃上下滑動時卡頓并出現(xiàn)異響。
基于窗框總成的結構特性和重要的裝配關系，制造精度和一致性就成為窗框總成制造工藝的重點和難點，也需作為關鍵工序進行重點管控。
展開 汽車輕量化-鋁合金材料的技術應用及加工工藝整合
輥壓成形工藝
輥壓成形工藝是一種以若干滾輪轉(zhuǎn)動將材料送入，同時順次成形，獲得所需斷面產(chǎn)品的工藝。近年來，國外主流汽車廠商所開發(fā)的新車型中，輥壓型鋼零部件已占到60％，輥壓門檻在國內(nèi)合資品牌廠商應用也逐漸普及，如上汽通用、長安福特、上汽大眾等，但這一技術在我國自主品牌汽車中才剛剛起步。眾泰汽車作為我國自主品牌汽車的中堅力量，從2017年末提出，僅用一年時間便突破技術難關并應用在最新試制車型上。
相比傳統(tǒng)沖壓工藝技術，輥壓成形工藝不僅能提高零部件合格率，同時還能有效提升性能，進而降低制造成本。
輥壓成形工藝能大幅度的提高零部件生產(chǎn)的合格率，例如汽車的門檻邊梁內(nèi)板，一般都選用強度更強的高強鋼。傳統(tǒng)工藝下，這種鋼材在沖壓時單段應變過大，易產(chǎn)生回彈，且模具調(diào)試難度大，所以合格率不高。而輥壓生產(chǎn)過程中，零件可分數(shù)十段成形，通過有限元計算分析得出的應變曲線圖，可以看出各段應變峰值沒有超過0.4%的極限應變，產(chǎn)品回彈更小，精度也更易控制
汽車大型車門結構件的壓鑄工藝
汽車大型構件汽車大型構件常常起到支撐或承載負荷的作用，具有結構繁雜、外形尺寸較大、厚度不均等特征。同時，直接關系到汽車的行駛安全性，因而對其力學性能要求較高，詳見表 1。
表1 汽車大型構件力學性能要求
通常為了獲得良好的性能， 需對大型構件進行熱處理。若要求與其他構件可靠銜接，工件還應具有較好的鉚接、焊接性能等。
常規(guī)壓鑄工藝的弊端
常規(guī)的壓鑄生產(chǎn)過程中，由于合金液的快速充型, 使型腔與壓室內(nèi)部的氣體難以排盡，這些氣體卷入到合金液中， 將在鑄件內(nèi)部形成氣孔缺陷。嚴重時，將使鑄件喪失熱處理與焊接性能。
展開 沖壓同步工程在商用車開發(fā)中的降成本應用
例如可以通過采用擺剪的方式對毛坯料進行剪切，提高毛坯排樣的材料利用率；在產(chǎn)品性能及成形性能均滿足要求的前提下，使用低一級牌號的材料；調(diào)整制件的工藝補充，減少制件生產(chǎn)所需的毛坯料尺寸，降低材料的費用。
工裝成本主要為模具制造費用。例如，通過提高制件工藝性，將側沖孔工序模具改為直沖或者減少一序模具；通過制件的合并，減少一個制件的模具投資等等。由于模具多數(shù)重量較大，若能減少一序模具投資，同樣可以節(jié)省較為可觀的費用。
工序費用是指在生產(chǎn)過程中的人力成本、能源損耗與設備折舊等費用，主要通過減少生產(chǎn)工序?qū)崿F(xiàn)。例如對于車門等尺寸較小的淺拉延類制件，在設備允許的條件下，可以充分考慮一模雙件甚至一模多件的生產(chǎn)方式，不但可以提高生產(chǎn)效率，也可以大幅度降低工序費用。
工藝方式主要通過輥壓成形、熱成形、激光拼焊、沖焊工藝調(diào)整等方式進行綜合降成本。對于部分U形制件，可以用輥壓的生產(chǎn)方式進行生產(chǎn)，從而減少模具的投資費用；使用激光拼焊板，可以將原來需要分別生產(chǎn)并焊接的制件合二為一，或者將原來兩種焊接件合并為一個沖壓件一次性生產(chǎn)，通過綜合工裝、材料、工序等各方面因素，最終達到降低生產(chǎn)成本的目的。合并制件減少模具投資如圖3所示。
⑶匹配生產(chǎn)條件，減少生產(chǎn)成本。
將制件的制造工藝與廠內(nèi)的生產(chǎn)條件相匹配的過程中，需要全面的考慮本廠的人、機、料、法、環(huán)、測等各方面因素條件。例如，考慮設備的生產(chǎn)負荷、噸位、工作臺的相關尺寸等因素；針對自動線生產(chǎn)制件需要考慮能夠滿足自動線的各項參數(shù)需求等問題；考慮公司現(xiàn)有制件及模具，是否存在模具借用等；只有將生產(chǎn)條件與廠內(nèi)部條件匹配一致后，才能達到生產(chǎn)的最優(yōu)配置，確保最佳生產(chǎn)狀態(tài)及最低成本。
圖3 合并制件減少模具投資
結束語
隨著汽車制造技術的進步，國內(nèi)越來越多的車企在新車型開發(fā)過程中，使用到同步工程技術。
展開 工藝設計優(yōu)化對汽車整車材料利用率提升的影響
激光拼焊板可以同時滿足零件對耐腐蝕性能的要求及不同部位強度等級的要求，此外激光拼焊板在沖壓生產(chǎn)時可以一次沖壓成形，達到減少焊接及零件減重的目的。激光拼焊板在車門內(nèi)板的生產(chǎn)中應用較為廣泛。
輥壓成形
輥壓成形是通過輥壓設備，利用材料的塑性將材料加工成特定形狀的零件的工藝。和傳統(tǒng)的成形工藝和切削工藝相比，輥壓具有生產(chǎn)效率高、節(jié)約材料等優(yōu)點，并且生產(chǎn)出的零件強度較高、質(zhì)量穩(wěn)定。在產(chǎn)品生產(chǎn)批量較大時，可以采用此種生產(chǎn)工藝。
圖11 車門內(nèi)板激光拼焊板
結論
(1)在產(chǎn)品設計階段，通過零件形狀的優(yōu)化，盡量減少不規(guī)則的形狀，規(guī)避不合理的產(chǎn)品結構，改善零件分塊布局。通過產(chǎn)品結構優(yōu)化，可以降低工裝開發(fā)的難度，提高材料利用率。
(2)模具工藝設計階段，在滿足零件成形要求的前提下，盡量選擇適當?shù)?em>成形方式、設置合理的工藝補充面、采用合模工藝、充分利用大型零件的邊角料和輪廓內(nèi)部余料，全面提高整車材料利用率。
(3)制定新工藝技術應用的投入產(chǎn)出平衡點，充分利用新的生產(chǎn)工藝和技術。
——來源：《鍛造與沖壓》2020年第24期
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simufact.forming車輪輥形旋壓仿真模擬
我們都知道車輪的生產(chǎn)工藝根據(jù)材料不同采用的工藝也不同，常見的鋼制分體車輪一般采用沖壓加焊接的方式生產(chǎn)，好一點的還有整體輥壓成形及旋壓成形；現(xiàn)如今隨著汽車輕量化的發(fā)展，鋁合金車輪也日益常見，低端的采用鑄造和鍛造的方式加工，高端的還有先鑄造或鍛造出毛坯，然后再旋壓；那么我們今天所討論的案例就是關于高端車輪的輥壓、旋壓成形仿真。因為這些工藝不僅是實際加工中的難點，也是仿真模擬的難點。
說到仿真，不得不說到相關軟件，俺就一些使用經(jīng)驗大概說一下吧！旋壓工藝仿真這種非穩(wěn)態(tài)的仿真為了得到較為精確的計算結果，一般需要采用隱式非線性求解器、六面體單元及彈塑性材料模型進行仿真建模計算。而目前常用的金屬成形仿真軟件中，ANSYS主要用為線性求解器，主要為非線性求解，所以求解功能不足以解應對旋壓成形的復雜計算。用得比較廣泛的DEFORM呢？又無法進行六面體網(wǎng)格的劃分及重劃分，而且其彈塑性求解功能不夠精確，彈塑性材料模型也很少。MARC和ABAQUS似乎同時滿足以上兩個要求，但作為通用有限元仿真軟件，其操作的復雜性導致旋壓仿真建模較為不易，因為車輪的旋壓中，旋輪路徑都是復雜的曲線，且芯模與頂料機構是主動旋轉(zhuǎn)，旋輪在進給的同時，由于受到摩擦力的作用，發(fā)生被動旋轉(zhuǎn)。這里，我還是比較推薦大家用simufact軟件，因為simufact軟件的求解器基于MARC求解器開發(fā)，具有旋壓仿真所需的六面體和實體殼單元以及相關的網(wǎng)格劃分功能，而且可以方便的定義旋輪的復雜運動路徑和主/被動旋輪旋轉(zhuǎn)的邊界條件（方法有很多，我這里采用的方法后面會降，最關鍵的是得到軌跡離散出來的坐標點數(shù)據(jù)，存為csv文件，然后導入simufact），相對于MARC與ABAQUS等通用仿真軟件來說，更加方便！好了，廢話不多說了！
1、先看看這個較為簡單的車輪輥形，原始坯料為板材。
展開 拉伸模具表面拉傷問題及預防措施的探究
沖壓加工中，拉伸、彎曲、翻邊、薄板輥壓成形等模具都有一個共同的特點，模具在沖壓件成形過程中與被加工材料的接觸表面要產(chǎn)生相對滑動，拉伸模具和沖壓件表面易產(chǎn)生拉傷，也有稱為拉毛、劃傷。拉傷的后果是影響產(chǎn)品的外觀和產(chǎn)品質(zhì)量，無法進行正常生產(chǎn)。在成形工作壓力比較大或在奧式體不銹鋼材料拉伸成形時，拉傷現(xiàn)象尤為嚴重。東一沖壓件廠結合多年科研和實踐經(jīng)驗，就此問題進行分析，并對其解決方法進行探討。
五金拉伸模具拉傷產(chǎn)生的原因主要有以下兩種：
一是由于模具凸、凹模表面的宏觀機械凹凸不平或被成形材料與模具凸、凹模表面之間夾雜其他硬質(zhì)顆粒，都會在沖壓件表面或模具凸、凹模表面形成機械的磨損。解決方法是對模具凸、凹模表面進行仔細研磨加工，并加強生產(chǎn)環(huán)境的管理。
二是由于沖壓件表面與拉伸模具凸、凹模表面粘著磨損而形成的拉傷，也是生產(chǎn)中最常見的又不容易解決的一種狀況。
解決拉伸模具及沖壓件成形過程中的拉傷問題，應依照減小粘著磨損的基本原則，通過改變接觸副的性質(zhì)作為出發(fā)點。以下就構成此對接觸副的三方，即被成形沖壓件的原材料方面、沖壓件與模具之間、拉伸模具方面分別予以分析。
1.通過對原材料進行表面處理，如對原材料進行磷化、噴塑或其他表面處理，使被成形材料表面形成一層非金屬膜層，可以大大減輕或消除工件的拉傷，這種方法往往成本較高，并需要添加另外的生產(chǎn)設備和增加生產(chǎn)工序。盡管這種方法有時有些效果，實際生產(chǎn)中應用卻很少。
2.在拉伸模具與成形材料之間加一層PVC之類的薄膜，有時也可以解決沖壓件的拉傷問題。對于生產(chǎn)線，通過機構可以達到連續(xù)供給薄膜，而對于周期生產(chǎn)的沖壓設備，每生產(chǎn)一件沖壓件需加一張薄膜，影響生產(chǎn)效率，此方法一般成本也很高，還會產(chǎn)生大量廢料，對于小批量的大型工件的生產(chǎn)采用此種方法是可取的。
展開 詳解汽車用鋼的分類和發(fā)展方向
具有良好的彎曲性能、高擴孔性能、高能量吸收能力和優(yōu)良的翻邊成形性能。
典型應用：底盤懸掛件，B柱，保險杠，座椅滑軌等。
▇ 相變誘導塑性鋼（TRIP鋼）
性能特點：組織中含有殘余奧氏體，有良好的成形性能。在成形過程中殘余奧氏體會逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橛驳鸟R氏體，有利于均勻變形。TRIP鋼還具有高碰撞吸收能、高強度塑性積和高n值的特點。
典型應用：結構相對復雜的零件，如B柱加強板、前縱梁等。
▇ 馬氏體鋼（MS鋼）
性能特點：屈強比高，抗拉強度高，延伸率相對較低，需要注意延遲開裂的傾向。具有高碰撞吸收能、高強度塑性積和高n值的特點。
典型應用：簡單零件的冷沖壓和截面相對單一的輥壓成形零件，如保險杠、門檻加強板和側門內(nèi)的防撞桿等。
▇ 淬火延性鋼（QP鋼）
性能特點：以馬氏體為基體相，利用殘余奧氏體在變形過程中的TRIP效應，能實現(xiàn)較高的加工硬化能力，因此比同級別超高強鋼擁有更高的塑性和成形性能。
典型應用：適用于形狀較為復雜的汽車安全件和結構件，如A、B柱加強件等。
▇ 孿晶誘發(fā)塑性鋼（TWIP鋼）
性能特點：TWIP鋼為高C、高Mn、高Al成分的全奧氏體鋼。通過孿晶誘發(fā)的動態(tài)細化作用，能實現(xiàn)極高的加工硬化能力。TWIP鋼具有超高強度和超高塑性，強塑積可達50GPa%以上。
典型應用：TWIP鋼具有非常優(yōu)越的成形性能和超高強度，適用于對材料拉延和脹形性能要求很高的零件，例如復雜形狀的汽車安全件和結構件。
展開 航空發(fā)動機葉片斷裂機理
超塑性成形鈦合金葉片。葉片材料。目前，Ti6Al4V和Ti6Al2Sn4Zr2Mo及其他鈦合金，是超塑性成形葉片等最為常用的鈦合金。
我國耐熱鈦合金開發(fā)和應用方面也落后于其他發(fā)達國家，英國的600℃高溫鈦合金IMI834已正式應用于多種航空發(fā)動機，美國的Ti-1100也開始用于T55-712 改型發(fā)動機，而我國用于制造壓氣機盤、葉片的高溫鈦合金尚正在研制當中。其它像纖維增強鈦基復合材料、抗燃燒鈦合金、Ti-Al金屬間化合物等雖都立項開展研究，但離實際應用還有一個過程。
制造技術。早在1970s，鈦合金超塑性成形技術就在美國軍用飛機和歐洲協(xié)和飛機中得到了應用。在隨后的十年中，又開發(fā)了軍用飛機骨架和發(fā)動機用新型超塑性鈦合金和鋁合金。在軍用飛機及先進的民用渦扇發(fā)動機葉片等，均用超塑性成形技術制造，并采用擴散連接組裝。
新型材料葉片。碳纖維/鈦合金復合材料葉片。美國通用公司生產(chǎn)的GE90-115B發(fā)動機，葉身是碳纖維聚合物材料，葉片邊緣是鈦合金材料，共有渦扇葉片22片，單重30~50磅，總重2000磅。能夠提供最好的推重比，是目前最大的飛機噴氣發(fā)動機葉片，用于波音777飛機，2010年9月在美國紐約現(xiàn)代藝術館展出。
金屬間化合物葉片。盡管高溫合金用于飛機發(fā)動機葉片已經(jīng)50多年了，這些材料有優(yōu)異的機械性能，材料研究人員，仍然在改進其性能，使設計工程師能夠發(fā)展研制可在更高溫度下工作的、效率更高的噴氣發(fā)動機。不過，一種新型的金屬間化合物材料正在浮現(xiàn)，它有可能徹底替代高溫合金。
金屬件化合物的規(guī)則重復的圖案。這是因為高溫合金在高溫工作下時會生成一種γ相，研究表明，這種相是使材料具有高溫強度、抗蠕變性能和耐高溫氧化的主要原因。因此，人們開始了金屬間化合物材料的研究。
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