《白车身钢板材料的应用》

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1、钢板成形性能评价
白车身上各功能划区明确，每个零件都起到各自的有效应用。因此为达到合 理、有效利用钢板材料的目的，势必需要对各部分零件材料选用有严格的要求， 需要各位车身工程师有一定的钢板成形性能评价能力。
1.1薄板成形的基本概念
金属薄板的成形性是指板材适应各种成形加工过程的能力，通常定义为：在给定的加工条件， 板材承受变形而不产生断裂或失稳失效的能力。从广义上说，成形性还包括成形件的贴模性和 形状稳定性。
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2015年5月17日
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一、钢的简介
钢是含碳量在0.04%-2.3%之间的铁碳合金。为了保证其韧性和塑性，含碳 量一般不超过1.7%。钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等。
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1、钢的分类
钢的分类方法多种多样，其主要方法有如下七种：
1.1按化学成份分类 (1) 碳素钢：a.低碳钢（C≤0.25%）；b.中碳钢（C≤0.25~0.60%）；c.高碳钢（C≤0.60%）。 (2) 合金钢：a.低合金钢（合金元素总含量≤5%）；b.中合金钢（合金元素总含量＞5~10%）；c.高合金钢 （合金元素总含量＞10%）。 1.2按成形方法分类 (1) 锻钢； (2) 铸钢； (3) 热轧钢； (4) 冷拉钢。 1.3按品质分类 (1) 普通钢（P≤0.045%，S≤0.050%） (2) 优质钢（P、S均≤0.035%） (3) 高级优质钢（P≤0.035%，S≤0.030%） 1.4按金相组织分类 (1) 退火状态的：a.亚共析钢（铁素体+珠光体）；b.共析钢（珠光体）；c.过共析钢（珠光体+渗碳体）； d.莱氏体钢（珠光体+渗碳体）。 (2) 正火状态的：a.珠光体钢；b.贝氏体钢；c.马氏体钢；d.奥氏体钢。 (3) 无相变或部分发生相变的。
1.2最佳成形性能的衡量标准
a.均匀应变分布； b.承受平面内压缩应力而无起皱； c.可达到较高应变而无颈缩或断裂； d.承受平面内剪切应力而无断裂； e.零件从凹模出来后保持其形状； f.保持表面光洁、减低表面损伤。
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1、钢板成形性能评价
1.3薄板成形性的影响因素
工程师选材重点关注点
3.3 BLC 宝钢低碳一般用途 B: BAOSTEEL L: Low Carbon; C: Commercial BLD 宝钢低碳冲压用 B: BAOSTEEL; L: Low Carbon; D: Drawing BUSD 宝钢超级拉延冲压 B: BAOSTEEL; U: Ultra; S: Strain D: Drawing BUFD 宝钢超级成型冲压 B: BAOSTEEL; U: Ultra; F: Formability D: Drawing BSUFD 宝钢超高级成型冲压 B: BAOSTEEL; SU: Super ＋Ultra F: Formability; D: Drawing
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2、白车身零件材料选用一般原则
材料的选择应综合考虑强度需求、冲压工艺需求甚至焊接、涂装要求和成本（有的板材焊接性不是很好， 而两种不同类型的板材焊接时，性能也不甚理想，如冷板配热板）。 在宝钢的产品列表里面有很多型号，我们具体选择的时候参照刚才的性能，用途和特点进行区分。也就是 一般用（如BLC）为一档、冲压用（如BLD）为一档、深冲压用（如BUSD）为一档。 具体选用原则如下： a、满足成型要求和强度要求； b、在强度和成型性满足的情况下选择低牌号的钢以降低成本； c、成型性满足和成本不增加甚至减少的情况下，高强钢代替普通钢减重； d、注意像侧围这样的大零件有可能超出材料宽度，考虑到边缘板材质量较差，设计零件的尺寸时应考虑到下料 尺寸，建议最大值为钢材宽度最大值+60mm； e、终极技巧：参考我司成熟车型或竞争车型的同类零件材料选择。
a.材料因素：厚度、标准规定宽度、屈服强度、抗拉强度、屈服延伸、总延伸率、n值、r值、表面形貌、 油品、LDH、镀层； b.模具因素：坯料在模具中的位置、耐磨护板的公差、模具对中、模具抛光、模具所用材料及刚度、 表面处理、拉延筋、模具所有圆角半径、间隙、模具划擦伤； c.冲压工艺因素：冲头导轨、冲头与冲床的平坦度与平行度、冲头加载曲线、外滑块载荷、内滑块载荷、 闭合高度、气压、反向平衡压、压机刚度、压机类型、冲压所用润滑； d.坯料因素：坯料尺寸、坯料形状、上料机械手位置、旋转弯曲或拉平、边部状态、预弯、清洗剂类型 和用量； e.互动因素：材料温度、模具温度、气候条件、止动块垫片。 通过上述因素，我们可以看出选取零件材料时，考虑到它的成形性。除了关注： 延伸率：零件成形性综合评价指标，越高表明成形性越好； 屈服强度：其值越低越容易成形； 抗拉强度：其值越高，零件强度越高，使用寿命越长； 屈强比：对于屈服强度和抗拉强度，我们希望零件拥有低的屈服强度和高的抗拉强度，因此，屈强比成为评 价零件成形性和强度的重要标准。其值越低越好。
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二、钢板材料的应用
目前，汽车车身生产中，特别是冲压生产中，使用最多的有冷轧钢板和热轧 钢板。冷轧钢板表面质量高，多用于车身外覆盖件，热轧钢板多用于底盘车架等 要求一定强度且对表面要求不高的车身零件。此类钢板的厚度大致为0.2-3.0mm， 其中0.6-2.0是现在白车身钢板的优选厚度。它们具有很好的塑性加工性能，其强 度和刚度也能完全满足汽车车身的强度和刚度要求，同时能满足车身拼焊的焊接 要求。
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2、钢板（带）的生产流程
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3、钢材牌号表示方法
3.1 SPCC，SPCD，SPCE，SPCF，SPCG 第一位：S代表钢，Steel 第二位：P代表板，Plate 第三位：C代表冷轧，Cold Rolled 第四位： C 代表Commercial Quality D 代表Drawing Quality E 代表Deep Drawing Quality F 代表Deep Drawing Quality, non-aging G 代表Extra Deep Drawing Quality , non-aging
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谢 谢
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1、钢的分类
1.5按用途分类 (1) 建筑及工程用钢：a.普通碳素结构钢；b.低合金结构钢；c钢筋钢。 (2) 结构钢： a.机械制造用钢：①调质结构钢；②表面硬化结构钢：包括渗碳钢、渗氨钢、表面淬火用钢；③易切结构钢； ④冷塑性成 形用钢：包括冷冲压用钢、冷镦用钢。b.弹簧钢c.轴承钢 (3) 工具钢：a.碳素工具钢；b.合金工具钢；c.高速工具钢。 (4) 特殊性能钢：a.不锈耐酸钢；b.耐热钢：包括抗氧化钢、热强钢、气阀钢；c.电热合金钢；d.耐磨钢；e.低温用钢；f. 电工用钢。 (5) 专业用钢：如桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农机用钢等。 1.6综合分类 (1)普通钢：a.碳素结构钢：(a) Q195；(b) Q215(A、B)(c) Q235(A、B、C)；(d) Q255(A、B)；(e) Q275。 b.低合金结构钢 c.特定用途的普通结构钢 (2)优质钢（包括高级优质钢） a.结构钢：(a)优质碳素结构钢；(b)合金结构钢；(c)弹簧钢；(d)易切钢；(e)轴承钢；(f)特定用途优质结构钢。 b.工具钢：(a)碳素工具钢；(b)合金工具钢；(c)高速工具钢。 c.特殊性能钢：(a)不锈耐酸钢；(b)耐热钢；(c)电热合金钢；(d)电工用钢；(e)高锰耐磨钢。 1.7按冶炼方法分类 (1) 按炉种分： a.平炉钢：(a)酸性平炉钢；(b)碱性平炉钢。 b.转炉钢：(a)酸性转炉钢；(b)碱性转炉钢。或(a)底吹转炉钢；(b)侧吹转炉钢；(c)顶吹转炉钢。 c. 电炉钢：(a)电弧炉钢；(b)电渣炉钢；(c)感应炉钢；(d)真空自耗炉钢；(e)电子束炉钢。 (2)按脱氧程度和浇注制度分： a.沸腾钢（F）；b.半镇静钢(b)；c.镇静钢(Z)；d.特殊镇静(TZ)。
3.2 DC01,DC03,DC04,DC05,DC06,DC07 第一位：D代表冷成形用扁平材，flat products for cold forming 第二位：C代表冷轧基板，cold rolled 第三、四位：两位数字，序列号 Serial Number，无特定含义， 代表不同的冷成形级别。
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1、钢板成形性能评价
我们还要关注n值和r值： 应变硬化指数n值：由流动应力与应变量关系决定，具有较高n值得薄板，在冲压工程中，零件变形大的部 位优先硬化，变形量减弱，而变形小的部位因硬化小而继续变形，并促使其金属向变形大的部位流动，使 整个零件变形均匀化，延缓了局部颈缩的出现，从而提高了钢板的深冲性能。其值是拉胀工序时成形性好 坏的指标。 塑性应变比r值：描述钢板抵抗变薄的能力。r值越大表示材料越不易在厚度方向发生变形，即不易变薄或 变厚，具有良好的拉深性能。