摘要：为实现车身轻量化，研究2 000 MPa热成形钢在A柱结构上的应用可行性。基于正面25%偏置碰撞工况，以2 000 MPa热成形钢替代1 500 MPa热成形钢，在某车型A柱结构上进行了轻量化设计。通过小偏置碰撞性能模拟分析，得出2 000 MPa热成形钢方案满足性能要求；通过成本对比分析，由于零件数量的减少，2 000 MPa热成形整体方案的单车工装费用及成本均有下降。分析结果表明，基于2 000 MPa热成形钢的A柱轻量化设计方案具有可行性，可实现17.4%的减重效果，并具有良好的经济效益。

铝合金热冲压过程中板料在非等温连续冷却过程中发生塑性变形。为了表征 2219 铝合金在热冲压条件下的变形行为， 基于 Gleeble 热模拟试验机开发了新型夹具和高温高速 DIC 全场应变测试方法，在 350～475 ℃, 0.01～1 s-1应变速率下进行 热拉伸试验。综合 Swift 模型的强硬化和 Hockett-Sherby (H-S) 模型的弱硬化特性对 Johnson-Cook(J-C)模型进行了修正，并提 出新的混合硬化模型，通过建立混合硬化因子与温度和应变率的关系实现了各种变形条件下 2219 铝合金高温变形行为准确 描述，利用试验所获流变曲线对本构模型参数进行了识别，识别结果显示修正 J-C 模型能够准确描述 2219 铝合金的高温流变 行为。建立航空发动机唇口特征件热冲压成形仿真模型，仿真结果显示预测零件壁厚减薄率与试验测试结果较为吻合，验证 了提出变形测试方法和修正 J-C 模型的可靠性。

随着汽车工业的快速发展，安全、环保、舒适及节能已经成为当前汽车制造业追求的目标，采用超高强度钢板制造车身零件是实现车身轻量化和提高汽车碰撞安全性的有效途径。

在分析热冲压成形工艺特性的基础上，结合生产实践，提出了适用于热冲压成形零件结构设计的工艺性原则:零件的成形工序应在一道热冲压工序内完成;降低翻边高度和曲率;避免圆孔翻边;拉深成形件尽量避免设计宽凸缘和深拉延(D＞3d，h≥2d);拉深成形圆角半径R≥5t，侧壁斜度α≥93°;避免截面形状剧烈的几何过渡，降低不对称度;总体结构采用开放式设计，并降低零件长度维向上的曲率。最后，结合实例说明了其在热成形零件设计及生产中的应用。

实验研究了热冲压成形中模具温度和板料贴合状态对 22MnB5 组织和性能的影响 ，提出了 22MnB5 批量化生产的模具温 度控制窗口 ，并对差厚板、激光拼焊板热冲压模具结构进行了优化设计 。结果表明 ，当模具温度小于250 ℃ 时，22MnB5 可以获 得以马氏体为主的组织 ，断裂强度大于 1350 MPa ，伸长率为5% ～7% ; 当模具温度为350 ～450 ℃ 时，22MnB5 因出现上贝氏体 而发生塑性和韧性恶化 。当模具与板料的间隙小于 0. 15 mm 时，22MnB5 获得以马氏体为主的组织 ，断裂强度大于1350 MPa ，伸 长率为5% ～7% ; 当模具避让宽度小于 25 mm 时，22MnB5 获得以马氏体为主的组织 ，避让区硬度为420～525 HV。

在汽车、航空航天、模具等行业中，压力机已经成为广泛使用的基础设备之一。

为满足本钢全球首发抗氧化免镀层热成形钢CF-PHS1500市场推广应用的要求，对CF-PHS1500的机械性能和焊接工艺进行研究。选用1.2mm和1.6mm两种料厚抗氧化免镀层热成形钢进行点焊和凸焊性能试验研究，分析了影响焊接质量的主要因素，研究了焊接工艺参数和焊接质量的关系。

STAF（Steel Tube AirForming）中文暂且称之为热汽胀形，是一种新的“钢管空气成形”工艺，是指在压力机模具中设置钢管并经过“通电加热→高压空气喷射→成型→硬化”过程，最终获得封闭带法兰凸缘的零件。其工艺简图如图1所示。

对汽车超高强度硼钢A柱加强板拐角开裂、起皱问题的优化方法进行了研究。利用CAE仿真软件AutoForm创建分析模型，进行热成形冲压仿真模拟分析，分析结果表明，该A柱加强板的拐角处易出现开裂和起皱现象。重点对起皱、开裂问题的原因进行了分析，认为产品结构不合理和工艺补充不优是造成拐角起皱、开裂的主要原因。从产品结构、工艺补充、坯料尺寸方面，经过多轮优化分析，有效地解决了A柱加强板拐角处的成形性问题。依据最优方案进行热成形工艺模具结构设计，经过铸造、机加、研配制造出满足设计要求的模具结构，并进行上机现场调试，调试结果与前期CAE分析结果一致。研究结果表明，前期CAE优化分析结果可以有效地指导现场生产调试，解决了拐角处的成形性问题，最终调试出合格产品，减少了零件开发的成本和周期。

大众汽车集团及其合作伙伴采用整体方案，开发出一种热成形工艺，能够利用单一钢合金获得不同的高强度和高延展性。他们的专利方法将在优化未来车身结构方面提供独特优势，包括减轻重量、提升性能，并始终关注安全性。”