最火轿车横梁的冲压残余应力分析

轿车横梁的冲压残余应力分析

摘 要：轿车后桥横梁采用钢板冲压成型，并在两端冲有凹坑。针对轿车后桥横梁在0..0万km可靠性强化试验后的开裂情况，采用盲孔法对冲压有不同深度凹坑的两种横梁中的残余应力进行了测试，并对残余应力的分布与变化情况进行了分析和比较。结果表明，冲压会在横梁中产生较大的残余应力，具有较深凹坑的横梁的冲压工艺优于具有较浅凹坑的横梁的冲压工艺。

关键词：轿车横梁；冲压残余应力分析；盲孔法

现代轿车后桥通常采用复合式后悬架焊接结构。后悬架中的横梁的横截面呈V型，是由6mm5、薄膜拉力实验机的输出结果钢板冲压而成的，在V型底部有冲压凹坑，如图1所示0..0万km的可靠性强化试验表明，这种后桥在使用一段时间后，会在横梁的凹坑附近产生垂直于横梁轴线方向的裂纹。在产生裂纹的诸多因素中，由于残余应力会降低材料的抗疲劳强度、抗应力脆断与抗应力腐蚀等能力，因而，是值得重视的因素之一。研究横梁的冲压工艺对残余应力的影响，对合理地设计横梁的冲压工艺，提高制造质量，延长其使用寿命是有重要意义的。本文采用盲孔法，对用两种不同冲压工艺冲压成型的横梁(一种凹坑冲压的较深，称为横梁1；另一种凹坑冲压的较浅，称为横梁2)中的冲压残余应力进行了测试、比较和分析。

1 残余应力测试原理与方法

实验使用BXCG型残余应力应变花、ZDL-Ⅱ型钻孔装置和7V13数据采展现了习近平正在试图对邓小平大力发展新材料“摸着石头过河”产生的“实践重过理论”的情况进行改良集仪，采用盲孔法测量残余应力。钻孔直径为1.5mm，孔深为2mm。钻孔后盲MU25孔附近的释放应变可表示为

其中，A和B为释放系数，由实验测定。σ1和σ2为钻孔前O点的残余主应力，θ为残余主应力σ1与残余应力应变花的敏感栅1之间的夹角(逆时针旋转为正)，如图2所示。

根据(1)式，对于图2所示的残余应力应变花，由敏感栅1、2、3所测得的释放应变分别为

2 横梁冲压残余应力测试结果

2.1 释放系数的测定

将横梁所用的板材加工成哑铃形试件，在试件上粘贴5个残余应力应变花(敏感栅1沿试件的轴线方向)，其中3个粘贴在试件的轴线上，用于测定释放系数，另外2个对称粘贴在试件的两侧，用于监控加载，使试件产生单向拉伸。钻孔前、后分别将试件安装到万能试验机上，重复加载σ