汽车大梁用钢板冲压开裂分析
冷轧双相钢DP590冲压开裂分析
汽车工艺与材料AT&M2019年第4期摘要：针对唐钢冷轧双相钢DP590在冲压某车型左纵梁前段时出现冲压开裂问题，利用直读光谱仪、光学显微镜、扫描电镜、拉伸试验机、金属板材成型试验机，对其化学成分、显微组织、扩孔性能、板料边部状态等进行了系统分析，明确了板料落料时产生的表面微裂纹是冲压开裂的初始裂纹源，而硬相和软相之间的两相差异进一步加剧了裂纹的扩展。
提出了改善开裂的措施和方向，为解决冷轧双相钢冲压开裂问题提供了思路。
关键词：冷轧双相钢冲压开裂两相差异中图分类号：TG3文献标识码：BDOI ：10.19710/ki.1003-8817.20180182冷轧双相钢DP590冲压开裂分析李建英1马光宗1孙璐1谷田2（1.河钢唐钢汽车板研发中心，唐山063000；2.河钢唐钢高强汽车板公司，唐山063000）作者简介：李建英（1978—），女，高级工程师，硕士研究生，研究方向为冷轧汽车用钢产品开发。
1前言随着节能环保、车身轻量化以及车身安全性要求的提高，先进高强钢在汽车车身设计中应用比例越来越大。
文献表明[1-3]，车身质量每减轻500kg ，续驶里程可增加3～5km ，而冷轧双相钢以其优良的加工性能、高效的吸能安全性等特性越来越受到主机厂的青睐。
在SSAB 钢厂的超轻量白车身设计中，认为车身材料的70%将采用双相钢，用于制作横梁、加强板、纵梁、悬架件等汽车零部件。
冷轧双相钢一般多用于冲压成型，除要求常规的力学性能外，还必须具备良好的焊接性能、扩孔翻边性能。
研究表明[3-4]，冷轧双相钢的冲压开裂主要与钢中的P 、S 含量较高、夹杂物和带状组织严重、扩孔性能差、边部毛刺大等原因有关，零件加工方式、落料边缘微裂纹、材料的止裂能力、扩孔性能直接影响钢材使用时的翻边质量。
本文针对某车企使用冷轧双相钢DP590生产左纵梁前段过程中出现冲压开裂的情况进行系统分析，为冷轧双相钢DP590冲压开裂分析及质量改进提供指导。
某汽车内板件成形开裂的原因及改进措施
2019年34期方法创新科技创新与应用Technology Innovation and Application某汽车内板件成形开裂的原因及改进措施胡伟（南昌江铃集团联成汽车零部件有限公司，江西南昌330098）引言冲压件在实际冲压成形过程中容易产生开裂、起皱、回弹等问题，导致产品报废率较高，增加生产成本，零件质量的不稳定性因素较多[1]。
因此，本文以某汽车内板件产品出现开裂问题为导向，来分析产品成形开裂的原因，并提出改进措施。
1产品冲压工艺性分析内板件产品如图1所示，形状起伏较大，折弯成形后带筋翻边，零件轮廓尺寸235×85×44mm ，最小圆角半径R5.4mm 。
材料为B340/590DP ，料厚为0.8mm ，属于薄板材料。
材料的屈服强度为340~500Mpa ，抗拉强度不低于590Mpa ，延伸率不低于18%，是一种比较典型的汽车用高强度板材。
产品为左右结构件，成形后表面不允许有裂纹、起皱等缺陷，材料厚度变化允许偏差为±0.15mm 。
产品现有工艺为：落料冲孔→折弯→翻边→冲孔→侧冲孔。
对料带检查发现，折弯成形没出现开裂，两处开裂均在翻边成形产生，开裂处位于成形的最终成形边缘处，如图2所示。
2开裂原因分析及改进措施由于产品的翻边特征是带有凸筋的外缘翻边，开裂处位于成形的最终成形边缘处，造成开裂的可能原因有：一是一次成形，凸筋根部圆角堆料，阻碍材料向边缘流动，进而导致材料边缘开裂；二是翻边区域材料流动大，得不到及时补偿。
可采取的措施有：（1）设计预成形工艺；（2）在开裂处设计工艺补充边，翻边成形后侧切余料获得正确的形状。
2.1设计一次翻边预成形工艺产品开裂可能是由于凸筋根部圆角堆料阻碍材料向边缘流动，因此在翻边成形工序前设计一次翻边预成型工序，但是在实际生产中产品开裂仍没有得到较好的改善。
2.2设计工艺补充边考虑到产品开裂处也可能是由于翻边区域材料流动大，得不到及时补偿的原因，因此在开裂部位设计工艺补充边，结果是翻边边缘开裂问题解决了，但同时又出现了新的缺陷，即在两处带有凸筋的外缘翻边的底部出现被严重挤压以摘要：文章介绍了汽车内板件在冲压成形中出现的开裂问题，并对产品进行了冲压工艺性分析，然后分析出产品开裂的主要原因是由于凸筋阻碍材料向边缘流动和翻边区域材料流动大，得不到及时补偿。
矿石冲击下自卸汽车车箱底板纵横梁开裂和断裂原因分析
ｉ ａｔ ｔ ｓ ｖｌｅｏ ｏｒ ｏ ｔ ｏ ｅｖｒｃｌ ｎ ｏｉ ｎａ ｂ ａ ｓｂ ｉｇｇｅｔｒ ｈｎ ｔｅｍｉｉ ｍ ｔｎｉ ｔ ｎ ｔ ｏ ｍｐ ｃ ｓ ｅｓ ａ ｆ ｏ ｉ ｓ ｎｔ ｅ ｉ ｄｈ ｒ ｏ ｔ ｅ ｍ ｅ ｒａ ａ ｎｍｕ ｓｅｓ ｅ ｇ ｆ ｒ ｕ ｌ ｆ ｊｎ ｈ ｔ ａａ ｚ ｌ ｎ ｅｔ ｈ ｅ ｌ ｒ ｈ
振 第３ ｌ卷第 １期
动
与
冲
击
Ｖｏ． １ １３ Ｎｏ １ ０ ２ ． ２ １
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＶＩ ＢＲＡＴＩ ＯＮ ＡＮＤ ＨＯＣＫ Ｓ
矿 石 冲 击下 自卸汽 车车 箱底 板 纵 横梁 开裂 和 断裂 原 因分 析
朱龙龙 ，刘大维 ，王
（． １ 青岛大学 车辆 工程 系 ， 山东
ａ ｏ ｉ ｏ ｔ ｌｂ ａ ｓｆ ｒ ａ ｄ ｎｄ ｈ ｒ ｚ ｎ ａ ｅ ｍ ｏ ｕｍｐ ｒ ｋ ｎｄｅ ｒ ｍ ｐａ ｔ ｔｕｃ ｕ ｒ ｏ ｅｉ ｃ ＺＨＵ ｏ ｇ ｌ ｎ ， Ｌ ｎ —ｏ ｇ Ｄａ ｗｅ ，ＷＡＮＧ Ｆｅ ｇ — ｉ ｎ ，Ｃ ＨＥＮＧ Ｘｉ ｏ ｄ ｎ ａ — ｏ ｇ。
（ ．Ａ ｔ ｂｌ Ｅ ｇ ｅｒ ｇＤ ｐｒ ｎ， ｉｇａ ｎｖｒｉ ， ｉｇａ ６０ ， ｈｎ ； １ ｕ ｍｏｉ ｎｉ ｅｉ ｅａｔ ｔ Ｑｎｄ ｏＵ ｉｅ ｔ Ｑｎ ｄｏ ６ ７ Ｃ ｉａ ｏ ｅ ｎ ｎ ｍｅ ｓｙ ２ １ ２ ｐｃａ ＴｕｋＣ ｍ ａｙ Ｎ Ｔ Ｑｎｄ ｏ ６ ０ １ ｈｎ ） ．Ｓｅｉ ｒｃ ｏ ｐ ｎ ，Ｃ Ｈ Ｃ， ｉｇａ ６ ３ ，Ｃ ｉａ ｌ ２
பைடு நூலகம்
锋 ，程 晓东
２６ ３ ） ６ ０ １
青 岛 ２ ６７ ；． ６ ０ １２ 重汽集 团专用 汽车公 司 ， 山东 青 岛
汽车结构件弯曲变形开裂分析
汽车结构件弯曲变形开裂分析邱晓刚;王亮赟【摘要】The bending deformation of automobile part was analyzed by the finite element simulation method,the influence of bending radius, material properties and thickness size on bending deformation was discussed. Based on the analysis results, it was one of the reasons for the bending crack, that small bending radius incurred increase of tensile stress in the part's outer surface. Therefore, the properties of Q345 steel can not meet the requirements to bending of the automobile part.%采用有限元模拟方法对汽车结构件的弯曲变形进行了分析,讨论了弯曲半径、材料参数和板厚尺寸对弯曲成形的影响.结果表明:弯曲模具的半径较小,零件外表面的拉应力增大是造成弯曲开裂的原因之一;制造零件的Q345普碳钢的性能不能满足汽车结构件弯曲成形的要求.【期刊名称】《理化检验-物理分册》【年(卷),期】2011(047)001【总页数】4页(P18-21)【关键词】汽车结构件;弯曲变形;弯曲半径;材料参数;有限元模拟【作者】邱晓刚;王亮赟【作者单位】攀钢集团研究院有限公司,攀枝花,617000;攀钢集团研究院有限公司,攀枝花,617000【正文语种】中文【中图分类】U463Abstract：The bending deformation of automobile part was analyzed by the finite element simulation method，the influence of bending radius，material properties and thickness size on bending deformation was discussed.Based on the analysis results，it was one of the reasons for the bending crack，that small bending radius incurred increase of tensile stress in the part’s outer surface.Therefore，the properties of Q345 steel can not meet the requirements to bending of the automobile part. Keywords：automobile part；bending deformation；bending radius；material properties；finite element simulation某汽车厂在使用Q345普碳钢热轧钢板加工汽车结构件零件的过程中出现了极为突出的开裂现象，部分批次开裂率高达90%，严重影响了正常生产，为确保生产顺行，对开裂零件一直采用焊补方式进行挽救处理，但既浪费工时又增加成本，而且不能保证产品质量。
冲压件拉伸开裂的原因
冲压件拉伸开裂的原因
冲压件拉伸开裂的原因可以有多个，以下是几种可能的原因：1. 材料选择不当：如果使用的材料强度不足或者塑性较差，会导致在拉伸过程中材料超过其耐受能力而发生开裂。
2. 设计缺陷：设计上的问题也可能导致拉伸开裂。
例如，在零件的几何形状、锐角或导向边缘等方面存在过渡区域不合理的情况，都可能导致应力集中，从而引起开裂。
3. 模具磨损或失效：如果使用的模具磨损严重，表面粗糙度增加，或者模具的材质或硬度不适合冲压材料，都可能导致拉伸时的局部变形和应力集中，从而引起开裂。
4. 冲压过程参数不合适：包括材料的预处理不当、冲压速度过快或过慢、冲压力度不均匀等方面的因素，都可能导致拉伸过程中的异常应力分布，进而引发开裂。
5. 表面缺陷或污染：如果冲压件表面存在裂纹、凹陷、瑕疵或有杂质等问题，这些缺陷可能在拉伸过程中成为应力集中点，导致开裂。
为了避免冲压件拉伸开裂，需要注意材料的选择与预处理、合理的设计与模具制造，以及适当的冲压过程参数控制。
此外，定期检查和维护模具，保持其表面质量和尺寸精度，也是减少开裂的重要措施。
510L汽车大梁钢冷弯开裂原因分析
３２ 化学 成分 及力学 性能检 测 ．
２４ 金 相分 析 ． 将金 相试 样磨平 倒 角 ， 预磨机 、 光机抛 光 经 抛 后 ， ％ 的硝 酸 酒 精 溶 液 腐 蚀 ， Ｇ 一 ５ 金 相 用４ 用 ｘ １
收 稿 日期 ：０ ７ ７ ２ ２ ０ — — ４ ４ ０
两个冷弯试样化学成分光谱分析结果及性能 值见表 １ 。化学成分符合标准规 定， ｃ Ｓ、 ｎ 但 、 ｉＭ 含量 相对较 低 。４０、２ ２ ４７试 样 的屈 服 强度 分别 高
Ｔａ ｌ Ｔｈ ｃ ｕ ｌｃ ｅ ｃ ｌｃ ｍｐ ｓｔｏ ｎ ｃ ａ ｉａ ｒ ｐ ｒ ｙ ｏ ａ ｂ ｅ１ ｅ ａ ｔ ａ ｈ ｍｉａ ｏ ｏ ｉ ｎ ａ ｄ ｍｅ ｈ ｎ ｃ ｌｐ ｏ ｅ ｔ ｆｓ ｍｐ ｅ ｉ ｌｓ
出标 准６ ＭＰ 、０ Ｐ ， 拉 强 度 值 处 于 中下 限 ５ ａ９ Ｍ ａ 抗
维普资讯
《 大型铸锻件》
ＨＥＡＶ Ｃ Ｔ ＮＧ Ｙ ＡＳ Ｉ ＡＮＤ Ｆ ＯＲＧ ＮＧ Ｉ
Ｎｏ ．１
Ｊｎ ａｙ２ ０ ａ ｕｒ ０ ８
表 １ 试 样 实测 化 学成 分 及 力 学性 能
进 行 系统检 测 。
３ 试 验结 果
３ １ 宏观 特征 ．
我 公 司 近 期 生 产 的 热 轧 号 为 ７７０ ２ 、 ０ １４ ０ ７７０２ ０ １４７的 ５Ｏ ＩＬ汽 车大 梁 钢热 轧板 出现冷 弯 开 裂 现象 。为 找出冷 弯开裂 的失 效原 因 、 减少 损失 、 提 高 产 品 质 量 、 定 市 场 占有 率 ， 稳 分别 从 化 学 成 分、 硬度 、 能 、 性 金相 等方 面进行 分析 ， 确定 了钢水 纯 净度 不高 、 夹杂 物 太 多 是造 成 冷 弯 开裂 的主要
某车型驱动桥后桥壳开裂分析
某车型驱动桥后桥壳开裂分析某款车型在矿区山路行驶过程中，驱动桥后桥壳在钢板弹簧位置附近发生开裂，有齿轮油渗出，此失效后桥壳为钢板冲压件，通过气体保护焊焊接而成，其主体为上下两半冲压件。
本文主要对失效件断口通过宏观观察、微观分析、金相检测，确定后桥壳开裂性质，分析可能开裂的原因。
标签：驱动桥后桥壳；钢板弹簧；开裂；断口分析驱动桥后桥壳是汽车重要的组成部分，它不但支撑着汽车的重量，将载荷传递给车轮，还承受制动工况、驱动工况、横向工况、纵向工况及上下跳工况产生的力或力矩，并经悬架传递给车身或车架。
在汽车行驶过程中，由于道路条件的千变万化，桥壳受到车轮与地面间产生的冲击载荷影响，可能引起桥壳变形或开裂，甚至断裂，因此驱动桥后桥壳应具有足够的强度和刚度。
同时其内部装有减速器、差速器、车轮传动装置及齿轮油，不但可以保护上述零部件受到外界的破坏，还可以通过内部的齿轮油润滑零部件之间的摩擦，降低零部件摩擦产生的温度，提高其寿命，所以合理的设计制造驱动桥后桥壳是提高汽车行驶稳定性和操作性的重要措施，如驱动桥后桥壳失效，会影响整车操稳，甚至发生交通事故，威胁生命。
某款车型在矿区行驶过程中，驱动桥后桥壳开裂，对失效件进行分析，结果如下：1 宏观观察驱动桥后桥壳外观及开裂位置见图1，桥壳的开裂位置在桥壳背面，位于钢板弹簧支座附件，与车辆前进方向相反，沿桥壳周向分布，后桥壳表面为电泳黑漆处理，开裂区域附件未见撞击、磕碰等异常损伤。
在后桥壳上截取失效位置，外观见图2。
图1 后桥壳整体结构图图2 失效样件外观观察断口形貌，发现断口表面较为平整，有少量的塑形变形，端口上可观察到较为明显的疲劳源区和疲劳弧线，裂纹扩展方向为沿后桥壳周向，瞬断区出现了严重的磨损，后桥壳源区起源于焊缝区外表面一侧。
为进一步对断口进行观察，将断口放于显微镜下进行观察，后桥壳源区起源于焊缝外表面一侧，为点源特征，源区被少量油污覆盖，但仍能观察到明显的疲劳辉纹，辉纹大小间距不等。
钣金冲压开裂解析报告
外罩开裂外罩发生状况把握的事实1.8月23日发生1245件35外罩开裂 1.现场调查不良品发现该不良2.其中首发现在涂装后，共涂装424件A：至涂装发现该不良反馈前生产的全数均为不良品3.至涂装发现开裂后，调整M1冲压深度，生产约200件合格品，B：发生在同一模具M1后切换生产110面板C: 开裂位置为同一位置4.合肥公司 谢猛 提供:该批产品由合肥公司安排人员在25日夜班﹑ 2.发生原因分析：27日白班进行氩弧焊返工,由郑州生产员工进行装放盛具A：测量不良品和良品：压筋高度(位置①﹑②)要求为1.5±0.3mmB：由A中得，发生原因①模具安装不平或倾斜,冲压出的产品有扭曲感②压筋高度过高（发生/流出现象·再现试验·分析原因）（发生/流出对策"及暂定/恒久"内容·效果预测·PPA）（效果·实绩）1.流出原因分析1.对策A：没有检验基准书A：立即制定检验基准书并进行人员培训；确保各关键尺寸﹑分析：①员工有检验上图（不良品）标识的第一处的压筋高度，符合图纸关键部位的检验项目落实到检验员②因无检验基准书导致未有规定检验上图中（不良品）标识的第二处压筋高度B：对郑州办生产线的照明进行更换以确保光照；或检验员配备手电③该产品在郑州生产线为第二次生产，无检验经验及不良警示C：对检验员进行案例教育（含各类零件前期出现的问题点），④截止今日，郑州品质部未得到郑州试生产的生产计划，导致编制检验基准书不及时以确保不流出相同质量问题B：环境影响F:后续物资计划给郑州精信各工厂车间下达产品生产计划时，分析：①8月23日是阴天，光线弱CC至品质部(特别是在第一次试做生产时):品质部安排适当的②如图示，郑州生产线照明灯坏了5个，光照弱人员及准备相关的资料和检验手段，由品质部人员严格③该不良（开裂）间隙小，在光线不好的情况难发现确认“首检件”（荆恒）C：人员影响G：技术部门能够尽快发行相关各版块的技术图纸及资料（荆恒）分析：①白班检验员入司时间短，才2个月（孟建龙，李家放），仅在其它生产线学习了1周，就在郑州生产线检验110面板②白班检验员仅在郑州办生产线进行检验，对非110面板产品不熟悉why·why分析无该产品检验基准书压筋过高或模具倾斜导致拉裂模具未调整好该产品在郑州生产线为第二次生产，检基编制不及时截止目前，郑州品质未得到郑州生产线的生产计划，无法确定产品类型35外罩开裂35外罩开裂【再发防止解析报告】编制部门郑州精信品质部监控部门内容发生首检未发现该不良流出源流改善·体制"图面/检基/工艺/流程/作标等" ·系统的反映内容步骤12345审批审核零部件名称姜孝远品质分管领导指定的场合标 题 2011 年 8 月 29 日要求对策场合 部零部件编码35审批审核编制发生A级不良场合121.压筋高度1.5mm2.压筋高度1.8mm（8月23日）良品121.压筋高度1.8mm2.压筋高度2.1mm不良品开裂发生处121.压筋高度1.8mm2.压筋高度1.7mm（8月28日）良品。
双相钢冲压开裂的原因分析与解决方案
得 ，主 要 由铁 素 体 相 和 马 氏 体 相
组 成 ，可 由低 碳 钢 或 低 合 金 钢 经 临界区处理或控制轧制而得到。
双相 钢 （ ＤＰ ） 具 有 高 强 度 和 高
延 展 性 的 良好 配 合 ， 已成 为 一 种
强 度 高 、成 形 性 好 的 新 型 冲 压 用 钢 ，成功 用 于 汽车 工 业 等 。
提
（ ２ ） 材 料 分 析 浚零 件 为
某 汽 车 车 身 零 件 ， 采 用 双 相 钢 （ 简称 ＤＰ 钢） ，又 称 复相 钢 。 其 由
高 操 控 性 的 同 时 还 能 仃 出 色 的 节 油 性 能 。 汽 车 的 油 耗 主 要 取 决 于
发动机的排量和汽车的总质量 ， 在 保 持 汽 车 整 体 品 质 、性 能 和 造 价 不 变 甚 至 优 化 的 前 提 下 ， 降 低 汽 车 自身 重 量 可 以 提 高输 出 功 率 ，提 升 操 控 性 ，可 靠 性 ，提 高 车 速 ，降 低 油 耗 ，减 少 废 气 排 放 量 、提 升 安全 性 。 为 配 合 轻 量 化 ， 车 身 钢 板 ９ ０ ％现 已大 量 的 使 用 高 强 度 钢 板 （ 包括 高强 度 、超 高强 度 和夹 层 减 重 钢板 ） ，可 以 在 不增 加 成本 的 前 提 下 实 现 车 身 降 重２ ５ ％。近 年 来
钢 是 低 碳 钢 或 低 合金 高 强 度 钢 经
临界区热处理或控￥ １ ｊ Ｓ Ｌ ￣ ｉ ｊ 后 而 获
（ 复 合 模 ） ，左右 件 共 模 ，模 具 结 构 为 一 模 四 位 。 ③ ＯＰ ４ ０ 工 序 为冲孔 （ 左 右件 共 模 ） ，模 具 结
构 为一 模 二 工 位。
大梁开裂设计缺陷分析报告
大梁开裂设计缺陷分析报告引言大梁作为承重结构的关键部件，其设计和施工质量直接影响到建筑物的安全性和稳定性。
然而，在某些情况下，大梁在使用过程中出现了开裂现象，给建筑物带来了一定的安全隐患。
本报告旨在分析大梁开裂的设计缺陷，并提出相关改进措施，以提升建筑物结构的安全性和可靠性。
开裂原因分析1. 施工不合规在大梁的施工过程中，存在一些施工不合规问题，如混凝土的配合比例不合理、振捣不均匀、养护不到位等。
这些问题导致了混凝土的质量不达标，降低了大梁的抗压强度，使得大梁容易出现开裂。
2. 梁身悬挑过大在建筑物的设计中，为了满足空间的需要，有时会将大梁的悬挑长度设计得过大，超出了大梁的承载能力。
当建筑物受到外力作用时，大梁无法承受这种过大的悬挑荷载，从而导致大梁开裂。
3. 弯曲构件设计不合理大梁中的弯曲构件设计不合理也是导致大梁开裂的重要原因之一。
弯曲构件在受到外力作用时，会发生变形和应力集中，如果构件的设计不合理，不能合理地分散和消耗这些应力，就会导致大梁出现开裂现象。
4. 温度变化引起的热应力大梁在使用过程中，由于季节和温度的变化，会出现温度膨胀和收缩现象。
这些温度变化会引起大梁内部应力的变化，如果设计不合理，不能良好地抵抗这种热应力，就会导致大梁开裂。
解决方案1. 加强施工管理在大梁的施工过程中，应加强施工管理，确保按照规范进行施工。
要求施工人员严格控制混凝土的配合比例，确保振捣均匀，加强养护，以提升混凝土的质量和大梁的承载能力。
2. 优化悬挑设计在大梁的设计中，应合理控制悬挑长度，确保不超过大梁的承载能力。
在确保空间需求的前提下，通过合理的结构设计和材料选择，提升大梁的承载能力，避免大梁因悬挑过大而导致开裂。
3. 设计合理的弯曲构件为了避免弯曲构件因应力集中而导致大梁开裂，设计人员应合理设计弯曲构件，并考虑到应力的分散和消耗。
合理选择构件的截面形状和尺寸，采用合适的材料，以提升弯曲构件的稳定性和抗压性能。