汽车底盘件冲压开裂成因分析及控制

姜杨

摘要：随着国内汽车行业的迅猛发展，冲压技术在汽车领域中也获得了较大的发展，如由原来单工序冲压升级为连续冲压，提高了工作效率，但这对原材料的质量提出了更高的要求，而原材料成分和工艺设计的不合理以及产品质量的波动等因素常常会导致在加工过程中出现冲压开裂的现象，给加工企业和材料供应商带来较大的经济损失。

关键词：汽车底盘件;冲压开裂;成因分析;控制

引言

从汽车角度来讲，汽车底盘故障的发生概率比较大，特别是经常形式在复杂路面的车辆，车辆底盘的受损概率更高，也更容易诱发汽车底盘故障，因此，我们要提高对汽车底盘的重视程度，避免发生安全事故，因此，加强对汽车底盘的故障诊断是十分有必要的。一般而言，在汽车底盘中含有传动系统、行驶系统、转向系统以及制动系统。汽车底盘的状态，关系到整车的操控性和安全性，以及发动机的动力传递和燃油情况，并且直接关系驾驶员的生命安全。为了保证汽车能够安全行驶，及时地对汽车底盘进行检测和保养。随着我国科技的不断发展，针对于汽车底盘的检测技术也越来越发达，检测设备主要采用机电一体化设备，不仅能够快速地检查汽车底盘存在的安全隐患，还能有效地保证准确率，为汽车底盘维修提供可靠的参考技术，保证汽车底盘的安全工作。

1汽车底盘的重要性分析

通常情况下，在汽车行驶的过程当中，其中最常见的一种情况便是其底盘受损的问题。一般来说，汽车在行驶的过程当中，经常处于不同的工况之下，鉴于汽车的底盘最下方到地面的间距是很近的，所以，造成底盘所处的环境十分复杂多变。因此，应该用镀锌钢板作为汽车底盘的相关部件的原材料，发挥出其应有的作用。实际上，在底盘各部件的表面上本身加工使用了众多防腐蚀性的物质，而其外表面一旦受到锋利物质划伤，必然造成其防腐层出现脱落的情况，从而造成生锈的问题。如果车主缺少底盘维护的意识，在车辆使用过程中不加注意，将导致其他汽车零部件的功能也不能很好地实现，汽车性能下降，同时也将缩短汽车的使用寿命。

2开裂原因分析

在热轧生产过程中由于沿板宽温度分布存在固有的差异，边部温度比中部低30℃左右，板宽方向的边部与中部组织性能有一定差异，但通过以上现场试验跟踪和生产图纸发现，同一块钢板同时冲压左、右控制臂零件时，左控制臂无开裂，右控制臂开裂严重，并且开裂均在右控制臂，这与零件在酸洗板宽度即边、中部的位置关联度不大;从冲压工艺的角度看，由于该零件成形缺陷处为伸长类翻边成形，即为内凹的外緣翻边，此种翻边凸缘成形会产生拉应力而易于破裂;在伸长类成形工艺中，当钢板屈服强度低时，所需的拉力也小，成形工艺的稳定性高，不易拉裂，即较低的材料强度和较高的延伸率会更有利于成形;但是通过现场取回缺陷样板进行检测分析，发现钢板横向屈服强度高于纵向60MPa左右，延伸率偏下限。通过金相和电镜检测表明在开裂部位附近有硫化锰等夹杂物的存在，由于带钢S含量偏高，会使钢中形成硫化锰夹杂，会进一步降低材料的韧塑性，在冲压变形过程中由于夹杂物的存在会产生严重的应力集中，致使有夹杂物存在的位置不能随基体的形变而变形，产生微裂纹或小孔，在随后的变形过程中，微裂纹或小孔进一步聚集、长大，最终导致板材的开裂，为此需要从成分设计和炼钢工艺着手改善带钢内在纯净度。因此，较高的横向屈服强度、较低的延伸率以及带钢硫化锰等夹杂物的存在是导致右控制臂冲压开裂的主要原因。

3开裂消除措施

3.1做好车架的维修与保养工作

对于汽车而言，车架的作用很大，能够对不同的零部件进行连接，承受了汽车内部与外部的载荷。由于车架属于重要的结构之一，大多数零件均被固定到车架的上面。通常情况下，需要强化对车架的维修保养管理，而实际当中，往往很多车主当车架出现变形之后，才开始加以维修。为了延长车辆的使用寿命，车架应定期进行维护检测，具体包括以下方面：（1）合理运用有关测量工具，完成准确测定车架纵、横宽度的任务，并且仔细观看其符合相关规定与否;（2）应用相关测量工具，完成测定汽车横、纵间直线度的任务，以便明确其符合要求与否;（3）通过准确测定汽车横、纵梁间的具体垂直高度数据，明确其达到相关规定与否;（4）准确测定汽车钢板弹簧当中支架销孔的中心距与对角线间的长度，可以明确其满足相关要求与否。（5）通过将上述数据信息与以往相关数据加以对比，最终明确车架具体的维修策略。进行架裂纹、铆接质量维修的过程中，需要借助轻敲击的方式来检查车架有无裂纹、不同铆接的部位是否存在松动的现象，如果部分铆钉衔接发生松动的情况，应该仔细加以检查，同时予以有效焊接。

3.2具体措施

1）由于铌元素作为一种重要的微合金元素，在轧制过程中可以提高材料的再结晶温度，形成细小的碳化物和氮化物，抑制奥氏体晶粒的长大，最终通过晶粒细化和析出强化影响强度和韧性，为此通过适当减少铌元素含量，进一步降低带钢的整体强度;2）通过提高卷取温度，适当增加晶粒的尺寸，可使带钢的屈服强度进一步降低;3）由于锰元素与硫元素形成的硫化锰夹杂物和带状组织对钢板的成形性具有不利作用，为此通过缩小硫含量的控制范围;同時优化炼钢精炼工艺路径，采取LF+RH双联工艺，并且RH采取本处理工艺，进一步提高带钢的内在纯净度。

结束语

1）通过采取降低铌合金含量和提高卷取温度，降低了带钢强度，提高了延伸率，保证钢板合适的强韧性;2）通过降低硫含量和优化炼钢工艺路径，使带钢纯净度得到进一步改善，从而有效降低开裂的风险;3）收严产品性能的放行标准，确保了左右控制臂冲压生产过程的稳定。

参考文献：

[1]王进，穆海玲.汽车底盘件冲压开裂成因分析及控制[J].四川冶金，2022，44（01）：54-57.

[2]张岩.关于汽车底盘故障因素及其维修要点初探[J].时代汽车，2022（03）：173-174.

[3]马骥.汽车底盘检测与维修技术的应用探究[J].内燃机与配件，2021（23）：164-165.