超高強(qiáng)鋼熱沖壓件既可以保證安全性，又可以實(shí)現(xiàn)輕量化，因此在汽車中的應(yīng)用越來越多。而這些汽車零件具有復(fù)雜的空間曲面，在熱沖壓時(shí)形變劇烈，熱、力、相變等影響因素多，成形過程復(fù)雜，造成板料的應(yīng)力、應(yīng)變、組織分布不均勻，出現(xiàn)板料的過分減薄，影響零件的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，甚至?xí)霈F(xiàn)開裂缺陷。目前，已有學(xué)者對工藝參數(shù)對板料減薄率的影響進(jìn)行了研究，研究表明板料溫度、壓邊力、摩擦系數(shù)都可以影響板料的減薄率。
為了降低減薄率，保證零件的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，本文提出先對板料進(jìn)行預(yù)成形，從而改變熱沖壓的應(yīng)力、應(yīng)變分布，再完成熱沖壓。預(yù)成形件的形狀、尺寸對超高強(qiáng)鋼板的熱沖壓產(chǎn)生較大的影響，尤其是對板料的減薄率產(chǎn)生影響，進(jìn)而影響零件的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
所以，有必要對超高強(qiáng)鋼板熱沖壓預(yù)成形進(jìn)行研究。尚欣提出將超高強(qiáng)度鋼在不同的熱預(yù)成形行程下進(jìn)行雙熱成形，得到成形后成形件厚度的分布規(guī)律，結(jié)果表明，熱預(yù)成形行程為 0. 5H (H 為行程) 時(shí)，成形件厚度分布最佳。劉文提出對高強(qiáng)鋼冷態(tài)下預(yù)成形，再進(jìn)行熱沖壓成形出最終零件，研究成形行程對熱沖壓的影響，結(jié)果表明，預(yù)成形的行程越大，板料在第 2 步熱沖壓時(shí)，熱量散失越小，材料的塑性越好，等效應(yīng)變越小，板料厚度變化越小。呂萌萌提出對超高強(qiáng)鋼板直接冷沖壓出成形件，再加熱進(jìn)行熱沖壓，結(jié)果表明，間接熱沖壓件精度比直接冷沖壓件的精度高。
綜合以上研究現(xiàn)狀可知，目前對復(fù)雜汽車熱沖壓件減薄率的研究主要集中在工藝參數(shù)對減薄率的影響。對復(fù)雜汽車熱沖壓件預(yù)成形的研究，關(guān)注于預(yù)成形的行程以及熱沖壓時(shí)的工藝參數(shù)對成形性的影響，對預(yù)成形件的形狀、尺寸對減薄率的影響研究較少。
以車輪側(cè)蓋零件為研究對象，如圖 1所示，車輪側(cè)蓋為結(jié)構(gòu)件，需要承受靜壓力和沖擊載荷作用，對其力學(xué)性能要求較高，以超高強(qiáng)鋼為其材料能夠很好滿足其力學(xué)性能要求。然而該零件形狀復(fù)雜，特別是零件中部有凹球，需要在拉深時(shí)反向成形，容易造成零件過分減薄，從而影響制件的綜合使用性能。針對車輪側(cè)蓋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，首先采用有限元方法模擬不同預(yù)成形件形狀的冷成形、熱沖壓過程，分析預(yù)成形對減薄率的影響，依據(jù)模擬結(jié)果，對車輪側(cè)蓋進(jìn)行了實(shí)際熱沖壓實(shí)驗(yàn)，獲得較滿意的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
