帕薩特轎車側(cè)圍外板生產(chǎn)工藝改進分析-

1、帕薩特轎車側(cè)圍外板生產(chǎn)工藝改進分析陳光(寶鋼股份有限公司,上海200941鮑文華(上海大眾汽車有限公司【摘要】研究了影響帕薩特轎車側(cè)圍外板力學(xué)性能的各工藝參數(shù),提出罩式爐退火和平整工藝的改進措施以及動態(tài)調(diào)整電鍍拉矯率的方法。為寶鋼高性能汽車板的生產(chǎn)控制提供參考和借鑒。【關(guān)鍵詞】轎車側(cè)圍外板力學(xué)性能生產(chǎn)工藝作者簡介:陳光,工程師,寶鋼分公司制造管理部,從事金屬材料專業(yè)。電話: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前言為消除焊接過程中造成的裝配誤差,帕薩特轎

4、車側(cè)圍采用整體式設(shè)計,要求材料尺寸為厚度018mm ,寬度1600mm ,牌號為DC05+ZE 的電鍍鋅預(yù)磷化鋼板。為避免材料在沖壓過程中產(chǎn)生起皺和沖裂,帕薩特轎車側(cè)圍外板力學(xué)性能要求嚴格(見表1,材料屈服強度012波動范圍30MPa ,同時斷面收縮率等塑性指標要求也較高。表1帕薩特轎車側(cè)圍外板力學(xué)性能要求012MPa b MPa%n 90r 9014017027032042012210受成品尺寸限制,目前只能在罩式爐進行退火。該板的生產(chǎn)控制難點在于:性能要求嚴格,尤其是屈服強度和斷裂延伸率對大生產(chǎn)的工藝控制提出了較高要求。各生產(chǎn)環(huán)節(jié)對性能的影響相互作用并疊加,給工藝控制帶來難度,因此動態(tài)調(diào)整

5、不可避免,研究各生產(chǎn)環(huán)節(jié)工藝狀況對性能的影響顯得尤為重要。2影響材料力學(xué)性能的主要因素211罩式爐退火工藝21111退火氣氛罩式爐退火分全氫退火和氮氫退火兩種。不同的退火氣氛對成品力學(xué)性能影響很大。試驗結(jié)果顯示,對于相同的爐次成分,經(jīng)過氮氫爐退火的鋼卷斷后伸長率比經(jīng)全氫爐退火的鋼卷降低015%110%,屈服強度高出59MPa (見圖1。為避免氮氫爐氣對帶鋼的增氮作用而使屈服強度異常升高、斷裂延伸率降低,同時保證帶鋼的表面質(zhì)量,采用全氫退火是必要的。21112退火工藝退火工藝對IF 鋼的性能有重要影響,在退第28卷第5期上海金屬V ol 128,N o 15372006年9月SH ANGH AI

6、 MET A LSSeptember ,2006圖1罩式爐爐氣成分對屈服強度和斷后伸長率的影響火過程中要完成鐵素體再結(jié)晶過程,其間伴隨著晶粒長大,因此退火工藝直接決定深沖性能。在加熱過程中,形變能較高的部分晶粒首先發(fā)生再結(jié)晶,其周邊的形變能則隨之降低,要使余下的晶粒也完成再結(jié)晶,必須有足夠的保溫時間1。罩式爐退火工藝的控制因素包括:裝爐量、保溫時間、控制溫度、爐底溫度等。加熱時間和保溫時間隨裝爐量變化。試驗證明,裝爐量50t 左右,在600 進行短時間保溫,可避免爐溫升高過快而過早達到控制溫度,同時可使爐內(nèi)氣氛充分均勻,利于傳熱。裝爐量超過65t,在不設(shè)定600保溫的情況下,保溫時間應(yīng)適當延長

7、。212平整工藝IF鋼具有非時效性,無屈服延伸。正常情況下,IF鋼的平整工藝只為光整表面、控制粗糙度和改善板形,通常采用015%的平整延伸率2。側(cè)圍外板的屈服強度要求嚴格,設(shè)計合理的平整工藝成為改進性能的主要途徑。平整延伸率對成品屈服強度影響顯著,對含碳量為1113gg的爐次進行了平整延伸率試驗。圖2顯示隨平整延伸率的提高,屈服強度明顯上升。對含碳量較低的爐次成分,015%的平整延伸率顯然滿足不了成品140170MPa的性能要求。而對含碳量較高的爐次成分,采用015%平整延伸率較為合適。由于平整機組采用單機架平整,受軋制力和平整速度的影響,帶鋼頭尾部分難以平整到位,尤其是帶鋼頭部的平整不到位更

8、加明顯。對鋼卷進行取樣分析時,應(yīng)將頭尾平整不到位的部分切除干凈。213電鍍拉矯率從生產(chǎn)流程上看,電鍍機組拉矯率決定著最圖2平整延伸率對屈服強度的影響終成品性能。通過設(shè)定電鍍機組拉矯率,可以進一步優(yōu)化成品性能。經(jīng)過拉矯率(012013%的拉矯后,屈服強度提高1540MPa,且同一鋼卷頭尾的屈服強度差異明顯縮小,不同鋼卷鍍前性能差異也得到改善。3工藝改進311改進方案罩式爐:采用全氫退火,對不同裝爐情況制定不同的保溫制度,嚴格保證爐底溫度,確保退火充分,以保證斷后延伸率等滿足性能要求。平整機組:針對不同的碳成分爐次,動態(tài)調(diào)整平整延伸率,以保證大多數(shù)鋼卷屈服強度能滿足要求。電鍍鋅機組:針對鍍前樣性能

9、,動態(tài)調(diào)整拉矯率。312改進效果上述方案實施后,帕薩特側(cè)圍外板的力學(xué)性能顯著改善,性能命中率提高近30%。圖3、圖4和圖5、圖6分別顯示了改進前后的屈服強度和斷裂延伸率分布。4結(jié)語(1帕薩特側(cè)圍外板的性能要求決定了對各83上海金屬第28卷 圖3 改進前屈服強度分布圖4 改進前斷后伸長率分布圖5改進后屈服強度分布生產(chǎn)工序必須加嚴控制 。圖6改進后斷后伸長率分布(2罩式爐不同的爐氣成分對鋼卷性能影響較大。為保證斷裂延伸率等性能指標,并兼顧表面質(zhì)量,該零件必須采用全氫退火。(3平整延伸率對成品屈服強度影響顯著,對含碳量偏上限和下限的爐次設(shè)計不同的平整延伸率。(4電鍍拉矯率對屈服強度有重要影響。經(jīng)過拉矯后同一鋼卷頭尾的屈服強度差異明顯縮小,不同鋼卷鍍前性能差異也得到改善。(5鍍前樣的性能對動態(tài)調(diào)整電鍍拉矯率,保證成品性能有積極作用。鍍前樣的取樣必須考慮平整不到位的影響,應(yīng)將頭尾平整不到位的部分切除干凈。(6針對鍍前樣性能,動態(tài)調(diào)整拉矯率。參考文獻1葉衛(wèi)平,陳鐵群.IF 鋼罩式退火與連續(xù)退火再結(jié)晶模擬試驗J .特殊鋼.2000,(5:11132馬衍偉,茹錚等.超深沖IF 鋼的生產(chǎn)工藝及其技術(shù)要點J .1998,(2:69收修改稿日期:2006205215信息攀鋼研發(fā)成功高強度珠光體鋼軌鋼攀鋼在2005年中期開發(fā)成功強度級別為世界前列的珠光體鋼軌鋼,所生產(chǎn)的