1，前言

２０年前，汽车前后保险杠是以一般钢材为主，用厚度为３毫米以上的钢板冲压成Ｕ形槽钢，表面处理镀铬，与车架纵梁铆接或焊接在一起，与车身有一段较大的间隙，好像是一件附加上去的部件。随着汽车工业的发展，汽车保险杠作为一种重要的安全装置也走向了革新的道路上。今天的轿车前后保险杠除了保持原有的保护功能并提高其安全性外，还要追求与车体造型的和谐与统一，追求本身的轻量化。为了达到这种目的，目前一些汽车的前后保险杠采用了高强度钢板。有资料表明，使用高强度钢板，原厚度为１．０～１．２ｍｍ 的车身板可减薄至０．７～０．８ｍｍ，车身整体质量减少１５％～２０％，节油８％～１５％。

但是高强度钢板变形抗力大，对模具要求高，同时普遍存在较大回弹。某进口车型高强度钢后保险杠采用的高强度钢板屈服强度达到５５０ＭＰａ，采用常规冲压工艺很难达到产品要求，主要问题是破裂和回弹［６－１０］，而国内可供参考的成功经验也很少，如果采用国外热成形技术又会显著增加成本［７－１２］，而且效率低下。由于没有攻克这个技术难题，国内很多汽车企业放弃高强度钢板制造保险杠而采用中强度钢板再增加料厚的办法，不仅增加成本而且造成车身重量加大，耗油量增加，环保性差；即使有汽车企业采用高强度钢保险杠，也是直接交由国外企业采用热成形制造，所以一直受限于国外企业的技术垄断［１３－１５］。为了打破这一技术垄断，在国内现有工艺水平下采用先进的数值模拟技术与调整冲压工艺相结合最终成功攻克这一技术难关。

本文主要分析冲压用高强度钢板、模具材料和设计的要求，归纳汽车高强度钢后保险杠的开发及其冲压成形技术，力求为该技术进一步的研究及其在汽车工业上的应用提供参考。

2研究汽车高强度钢后保险杠冲压成形的背景和意义

2．1板料冲压成形技术概述

冷冲压是塑性加工的基本方法之一,它是利用安装在压力机上的模具,在室温下对板料施加压力使其变形和分离,从而获得具有一定形状、尺寸的零件的压力加工方法。因为它主要用于加工板料零件,所以也称板料冲压。金属板料在冲压力的作用下,其应力超过其强度极限而沿一定的轮廓线断裂,称为分离工序。分离工序又可分为落料、冲孔、切断、切边、剖切、切口和剪切等;金属板料在冲压力的作用下,其应力超过其屈服强度极限但低于强度极限而产生塑性变形,从而获得一定形状和尺寸要求的制件,称为变形工序,变形工序又可分为弯曲、拉延、翻边、翻孔、胀形、扩孔、缩口和旋压等。与其他加工方法相比，无论在技术方面，还是在经济方面冲压加工都具有许多独特的优点：（1）能冲压出其他加工工艺难以加工或无法加工的形状复杂的制件；（2）由于冲压加工是靠模具成形,模具制作精度高,使用寿命长,故冲压件质量稳定,制件互换性好；（3）材料利用率高。一般为75%～85%,因此冲压加工能实现少废料,甚至无废料生产。在某些情况下,边角余料也可充分利用；（4）生产效率高且易于实现机械化与自动化生产。对于高强度钢，若配以合适的后继热处理方式，还可以使板料发挥其最佳的性能，为汽车提供高质量的零部件，从而不但降低了汽车保险杠的重量，还提高了其抗冲击性能及疲劳性能，提高了汽车的安全性。

2.2研究高强度钢保险杠冲压工艺的意义

还未走远的经济危机和严重的环境危机导致当前汽车制造企业面临惨烈的市场竞争，如何回应日益高涨的环保和安全呼声将是汽车制造企业能否生存、发展的关键。采用高强度钢板制造车身则是解决这些问题的有效手段。某进口车型高强度钢保险杠采用的高强度钢板强度达到800ＭＰａ，为普通钢板强度的2-3倍，并且降低了车身重量，还提高了汽车的安全性，以及相关联的降低油耗，节约能源、减少汽车排放等。此外，高强度钢板废物可以充分回收利用，有利于降低环境污染。车身重量的减轻，还有助于改善汽车的行驶、转向、加速、制动等运动性能和排气性能，同时，还为降低噪声、振动、实现大功率创造条件。

我国汽车工业己进入高速增长的发展阶段，2003年汽车产量超过400万辆，已成为世界汽车生产大国，2010年前，年均增长率为10%-15%。汽车轻量化和原料国产化、高性能化是中国汽车工业及相关工业努力的方向。而汽车保险杠结构较为复杂，作为一个独立的总成安装在汽车上，它对车辆的安全防护、造型效果、空气动力性等有着较大的影响。保险杆作为汽车车身的一个重要部件，其作用有两方面：一是当汽车与其他车辆或障碍物发生碰撞时，起保护翼子板、散热器和灯具的作用；二是起装饰作用。由于保险杆具有这些功能，国内外=须加快促进汽车高强度钢保险杠冷冲压工艺的研究和发展。

3 汽车高强度钢保险杠成形工艺研究现状