600 MPa级元宝梁用钢冲压开裂原因分析

惠亚军，宁林新，潘 辉，刘 锟，李文远，王智权

(1.首钢技术研究院 薄板研究所，北京 100043；2.绿色可循环钢铁流程北京市重点实验室(首钢技术研究院)，北京 100043)

采用高强度汽车大梁可以在不增加汽车自重的前提下增加汽车有效载荷，而且有利于节约资源与保护环境[1-2].元宝梁作为车架的重要组成部分，其强度也影响着车架的整体强度，进而影响车辆的安全性能[3-4].目前，我国中、重型汽车的元宝梁用钢以Q235B、Q345C等钢板为主，厚度规格一般为8.0～12.0 mm，但在行驶1万公里左右约3%的元宝梁出现沿孔开裂甚至端部断裂，除超载、路况差、个别材质问题等原因外，可通过增加元宝梁板材厚度加以解决，但增加板材厚度，除材料成本上升外，更换成套冲模及冲压设备的投资太大[3,5-9].通过提高材质强度是一个比较理想的选择，由于元宝梁形状较复杂，对成形性要求极高，在成形过程中易出现冲压开裂问题.

对于冲压开裂原因的分析，国内学者多数从材料自身角度找寻开裂原因[10-13].然而，板料冲压成形过程中包含大位移、大变形等复杂物理现象，以前都是通过反复试验的方法制造出符合要求的产品，花费大量时间和经费[14].随着计算机技术的发展，将工艺制作和效能模拟与计算机软件结合起来，能达到快速高效的目的[15].

国内某汽车厂在生产大型载重汽车元宝梁的生产工序流程为：剪切下料→定尺→冲孔→一次冲压成形→二次冲压成形→检验→入库等.该厂在使用7.9 mm厚元宝梁用热轧钢……