帕萨特轿车侧围外板生产工艺改进分析-

1、帕萨特轿车侧围外板生产工艺改进分析陈光(宝钢股份有限公司,上海200941鲍文华(上海大众汽车有限公司【摘要】研究了影响帕萨特轿车侧围外板力学性能的各工艺参数,提出罩式炉退火和平整工艺的改进措施以及动态调整电镀拉矫率的方法。为宝钢高性能汽车板的生产控制提供参考和借鉴。【关键词】轿车侧围外板力学性能生产工艺作者简介:陈光,工程师,宝钢分公司制造管理部,从事金属材料专业。电话:021*ANALYSIS OF THE PRODUCTION TECHNOLOG Y OF STEE LSHEET USED TO THE BODY 2SIDE OF PASSAT CARChen G uang (Baosh

2、an Iron &Steel C o.,Ltd.Bao Wenhua(Shanghai Volkswagen Autom otive C o.,Ltd.【Abstract 】The main factors in fluencing the mechanical properties of the steel sheet applied to the body 2side of PASS AT car were analyzed.The methods were suggested to im prove the BAF annealing and finishing processe

3、s ,and adjust dynamically the withdrawing 2straightening ration of electro 2galvanizing.It could be referred as an exam ple for the production control for the high property autom obile sheet of Baosteel.【K ey Words 】Body 2side Sheet ,Mechanical Property ,Production T echnology1前言为消除焊接过程中造成的装配误差,帕萨特轿

4、车侧围采用整体式设计,要求材料尺寸为厚度018mm ,宽度1600mm ,牌号为DC05+ZE 的电镀锌预磷化钢板。为避免材料在冲压过程中产生起皱和冲裂,帕萨特轿车侧围外板力学性能要求严格(见表1,材料屈服强度012波动范围30MPa ,同时断面收缩率等塑性指标要求也较高。表1帕萨特轿车侧围外板力学性能要求012MPa b MPa%n 90r 9014017027032042012210受成品尺寸限制,目前只能在罩式炉进行退火。该板的生产控制难点在于:性能要求严格,尤其是屈服强度和断裂延伸率对大生产的工艺控制提出了较高要求。各生产环节对性能的影响相互作用并叠加,给工艺控制带来难度,因此动态调整

5、不可避免,研究各生产环节工艺状况对性能的影响显得尤为重要。2影响材料力学性能的主要因素211罩式炉退火工艺21111退火气氛罩式炉退火分全氢退火和氮氢退火两种。不同的退火气氛对成品力学性能影响很大。试验结果显示,对于相同的炉次成分,经过氮氢炉退火的钢卷断后伸长率比经全氢炉退火的钢卷降低015%110%,屈服强度高出59MPa (见图1。为避免氮氢炉气对带钢的增氮作用而使屈服强度异常升高、断裂延伸率降低,同时保证带钢的表面质量,采用全氢退火是必要的。21112退火工艺退火工艺对IF 钢的性能有重要影响,在退第28卷第5期上海金属V ol 128,N o 15372006年9月SH ANGH AI

6、 MET A LSSeptember ,2006图1罩式炉炉气成分对屈服强度和断后伸长率的影响火过程中要完成铁素体再结晶过程,其间伴随着晶粒长大,因此退火工艺直接决定深冲性能。在加热过程中,形变能较高的部分晶粒首先发生再结晶,其周边的形变能则随之降低,要使余下的晶粒也完成再结晶,必须有足够的保温时间1。罩式炉退火工艺的控制因素包括:装炉量、保温时间、控制温度、炉底温度等。加热时间和保温时间随装炉量变化。试验证明,装炉量50t 左右,在600 进行短时间保温,可避免炉温升高过快而过早达到控制温度,同时可使炉内气氛充分均匀,利于传热。装炉量超过65t,在不设定600保温的情况下,保温时间应适当延长

7、。212平整工艺IF钢具有非时效性,无屈服延伸。正常情况下,IF钢的平整工艺只为光整表面、控制粗糙度和改善板形,通常采用015%的平整延伸率2。侧围外板的屈服强度要求严格,设计合理的平整工艺成为改进性能的主要途径。平整延伸率对成品屈服强度影响显著,对含碳量为1113gg的炉次进行了平整延伸率试验。图2显示随平整延伸率的提高,屈服强度明显上升。对含碳量较低的炉次成分,015%的平整延伸率显然满足不了成品140170MPa的性能要求。而对含碳量较高的炉次成分,采用015%平整延伸率较为合适。由于平整机组采用单机架平整,受轧制力和平整速度的影响,带钢头尾部分难以平整到位,尤其是带钢头部的平整不到位更

8、加明显。对钢卷进行取样分析时,应将头尾平整不到位的部分切除干净。213电镀拉矫率从生产流程上看,电镀机组拉矫率决定着最图2平整延伸率对屈服强度的影响终成品性能。通过设定电镀机组拉矫率,可以进一步优化成品性能。经过拉矫率(012013%的拉矫后,屈服强度提高1540MPa,且同一钢卷头尾的屈服强度差异明显缩小,不同钢卷镀前性能差异也得到改善。3工艺改进311改进方案罩式炉:采用全氢退火,对不同装炉情况制定不同的保温制度,严格保证炉底温度,确保退火充分,以保证断后延伸率等满足性能要求。平整机组:针对不同的碳成分炉次,动态调整平整延伸率,以保证大多数钢卷屈服强度能满足要求。电镀锌机组:针对镀前样性能

9、,动态调整拉矫率。312改进效果上述方案实施后,帕萨特侧围外板的力学性能显著改善,性能命中率提高近30%。图3、图4和图5、图6分别显示了改进前后的屈服强度和断裂延伸率分布。4结语(1帕萨特侧围外板的性能要求决定了对各83上海金属第28卷 图3 改进前屈服强度分布图4 改进前断后伸长率分布图5改进后屈服强度分布生产工序必须加严控制 。图6改进后断后伸长率分布(2罩式炉不同的炉气成分对钢卷性能影响较大。为保证断裂延伸率等性能指标,并兼顾表面质量,该零件必须采用全氢退火。(3平整延伸率对成品屈服强度影响显著,对含碳量偏上限和下限的炉次设计不同的平整延伸率。(4电镀拉矫率对屈服强度有重要影响。经过拉矫后同一钢卷头尾的屈服强度差异明显缩小,不同钢卷镀前性能差异也得到改善。(5镀前样的性能对动态调整电镀拉矫率,保证成品性能有积极作用。镀前样的取样必须考虑平整不到位的影响,应将头尾平整不到位的部分切除干净。(6针对镀前样性能,动态调整拉矫率。参考文献1叶卫平,陈铁群.IF 钢罩式退火与连续退火再结晶模拟试验J .特殊钢.2000,(5:11132马衍伟,茹铮等.超深冲IF 钢的生产工艺及其技术要点J .1998,(2:69收修改稿日期:2006205215信息攀钢研发成功高强度珠光体钢轨钢攀钢在2005年中期开发成功强度级别为世界前列的珠光体钢轨钢,所生产的