在清楚了热成形零件的设计原则之后,对于生产出来的零件,我们需要管控它的尺寸、性能。对于供应商供应来的零件,产品工程师应该用什么方法来验收呢?我们今天就一起来看看各个检验手段。
重点参数
1 尺寸精度
满足主机厂规定的切边精度和装配精度要求,可使用检具、三坐标测量仪或蓝光扫描仪进行检测。
图1 专用检具(豪斯特)
注意:成形过程中会有料厚的减薄,局部料厚相对于公称料厚的减薄最多20%。
图2 便携式三坐标测量仪(宝钢)
图3 三坐标测量仪(永喆)
图4 蓝光扫描仪
2 力学性能
热成形后零件的机械性能如表1所示:
a.如无法从全工装样件上获得标准拉伸试样,要保证芯部维氏硬度(HV1/HV10/HV30=400~520),表面洛氏硬度(41~50HRC)范围内。
b.以上机械性能为热成形之后的零件。
c.测试方法参考GB/T228.1-2010《金属材料 拉伸试验 第1部分:室温试验方法》(需要此标准的请在文中留下您邮箱或联系纽北)。
d.可进行三点压弯/弯曲试验。
图5 万能试验机
图6 高速拉伸试验机
3 表面质量
热冲压件加工表面不允许有裂纹、杂质、起皱、氧化皮、切边拉伤等缺陷。
a.对于不带镀层的热冲压零件,表面应经过喷丸或其他处理方式去除氧化皮。要去氧化皮,建议使用金属喷砂进行喷丸处理,改用其他方案需得到主机厂的批准。
b.对于铝硅镀层板,铝硅镀层上不得出现成形相关的压痕或内陷。其镀层厚度见表2所示:
图7 喷丸强度测试仪
4 硬度
零件的硬度指标是判断热成形工艺是否成功的决定性标准。可使用显微硬度计对试样进行硬度测试,测试前需要对试样进行研磨抛光处理。热成形零件的HV10/HV30须在400~520之间。
测试方法可参考《GB/T 231.2-2012 金属材料 布氏硬度试验 第2部分:硬度计的检验与校准》(需要此标准的请在文中留下您邮箱或联系纽北)。
图8 数显硬度计
5 元素组成
成形前后的元素组成满足要求,当然,禁止使用有害物质。元素组成会因为供应商的差异而有所不同,可由供需双方协商确定。
图9 红外碳硫分析仪
图10 光谱分析仪
测试方法可参考GB/T4336-2016《碳素钢和中低合金钢 多元素含量的测定 火花放电原子发射光谱法》(需要此标准的请在文中留下您邮箱或联系纽北)。
6 金相组织
热成形零件的基体金相组织为板条状马氏体或马氏体与贝氏体,总脱碳层深度不得超过0.05mm。部分主机厂规定,马氏体含量大于95%。
图11 金相显微镜(普热斯勒)
图12 SEM环境扫描电镜
7 整车碰撞试验
不允许产生碰撞开裂。
图13 碰撞仿真
8 装车路试
满足规定的疲劳强度。
图14 整车路试试验
总结
本文简单介绍了热成形零件的几个重要参数,同时还各种性能及参数的检验方法和标准做了陈述。
想做好热成形零件的性能管控,需以量产的节拍来进行冲压,并去除刚开始的若干个零件,在后面的零件中随机抽取若干个零件,进行相关的尺寸及性能等各方面的检测。在这几个参数中,尺寸精度要求是基础要达到的,其次,最重要的是零件的力学性能要达标。元素分析与金相组织分析是从深层次方面来验证零件的合格性。
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