汽车面板用薄板技术全聚焦

4．期待能用于盖物面板部件的高强度薄板

在汽车用面板方面，日本一直重视着眼于组织控制的高r值型钢板的开发。然而研究表明：钢板成形时，从其在平面应力状态的屈服曲线可知，在提高了钢板平均r值（钢板被赋与塑性的各向异性）条件下，造成了是盖物面板变形样式的平面应变—等双轴凸肚变形区域YS的上升。其结果是在能以较小的塑性变形量获得较好形状冻结性的盖物面板上，能抑制均匀塑性变形的传播，增加面应变的发生倾向，从而促进表面的美观性。特别是由于钢板的高强度化不可避免造成屈服强度的上升，故在平面应变—等双轴凸肚变形领域的屈服应力会进一步增高。在欧洲汽车生产厂家实用化了的各向同性钢的平均r值约为1.0且有—Δr—小于等于 0.15（Δr＝〔r0度＋r90度－2r45度）／2〕的面内各向同性相同的效果，由于是加Ti的低C钢，在TS＝340至440MPa级钢板的单轴拉伸屈服强度σ0为300至340MPa。

因此，能期待具有—Δr—小于0.01的r值的面内各向同性，而且有与340MPa级BH钢板同等YS（σ0）和有440MPa级钢板TS的高n值型各向同性面板用薄板的实用化。

以上述特性作为目标而开发的440Mpa级合金化熔融镀Zn钢板，由于既保持了与340MPa级BH钢板大致同等水平的YS，又具有高的加工硬化特性（WH）和烧结硬化特性（BH），故能期待涂漆烧结后的YS达到350MPa，不损害耐凹痕性的盖物面板进一步的薄壁化。该钢板的平均r值大致为 1.0，且由于—Δr—小于0.1的各向同性，故在表面美观性和把手部周围的面精度，都能达到与340MPa级BH钢板相同的质量，且在耐凹痕性方面则大幅度超过了340MPa级HB钢板。

5．面板用薄板防锈设计的集成

汽车面板部件的防锈性能，是以对于外观腐蚀、端面腐蚀和穿孔腐蚀的寿命来评价的。特别是在厚度薄的面板用钢板上，边缘加工部等钢板接合部的穿孔腐蚀寿命左右车体的防锈设计。近年从实车的腐蚀结果可知，即使在镀Zn钢板上，若镀层失去了防锈效果，就会与无镀层处理钢板一样产生腐蚀行为。为了改善涂料粘附不良而易产生的穿孔腐蚀，须采用防锈辅助材料和适当增加镀Zn层厚度。

另一方面，从面板成形的观点，由于镀层使钢板的机械特性（特别是延性和深冲性）下降，是低熔点金属的Zn和冲模的粘合（附着）而提高了滑动阻力，卷边通过时沿冲模滑动可能使镀层相剥离，剥离粉可能在外表面上造成缺陷等问题会明显化。为了解决这些问题，在兼顾冲压成形性和镀层相耐剥离性的前提下，对镀层相中Fe的百分含量进行了管理；为改善难成形部件的滑动特性而对之进行了润滑皮膜处理。

6．面板部件的进一步高强度化技术

根据国际钢铁协会（IISI）的ULSAB（超高强度钢汽车外壳）及ULSAC（超高强度钢汽车挡板）计划，要求对汽车面板部件进一步实施高强度化。在前者中，为了实现外侧面板的轻量化作为目标，将0.6毫米厚度590MPa级DP（双相）钢板进行液压成形，促进了盖面板的美观性。特别是在采用无骨架结构的情况下，可以既确保部件刚性，又可以实现46％的轻量化（而在骨架结构下只能实现27％的轻量化）。

为了确认薄钢板液压成形面板的性能，当用盖模将590MPa级DP钢板进行液压成形时，也能获得与用原来方法成形小于240MPa级钢板相当的表面精度。并且，关于讲求表面美观的耐凹痕性，在原板的YS要高和利用液压而引入面板表面均匀塑性应变的条件下，在所有的评价位置都表现出了优良的耐凹痕性。

7．结语

文章介绍了汽车面板用薄板的技术进步：进行了骨架结构部件的高强度化；另一方面，不少的面板部件使用了270MPa级低C钢板，这是因为钢板的高强度化、薄壁化使得形状冻结性的问题不易解决；同时，有部分部件为了确保刚性而难以进一步实现薄壁化。

然而，因近年由计算机支持的CAE（设计技术）、用FEM（有限要素法）对薄板的成形解析和预测，采用液压伺服机构的高精度成形技术，以及上述的TWB等技术的进步，再结合钢板制作与成形技术，最大限度发挥钢板特性，即能确保生产出轻量而高刚性的汽车面板部件。

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