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新时代对环保、能源的重视,要求汽车向轻量化方向发展,先进高强度钢由于具备高强度和高塑性的综合优良特性,既能满足安全性要求,又能为汽车减重做显重贡献,日益得到开发和应用。先进高强度TRIP钢因其相变诱发塑性(TRIP)效应使钢板中残余奥氏体在塑性变形作用下诱发马氏体生核和形成,并产生局部硬化,变形不再集中在局部,而是均匀扩散到整个材料,具有较高的强塑性水平。本文以ISTANA客车车架横梁件为研究对象,试用TRIP钢替代原设计材料进行轻量化设计,通过理论研究和实际验证,探讨所用TRIP钢能否满足原设计材料状态下的各项要求。主要研究内容如下:1、TRIP钢板的材料分析和成形性能研究对TRIP钢进行材料成分、力学性能和组织分析,并通过对钢板的成形性能试验,对实际的零件冲压成形进行预测。2、零件轻量化设计和仿真分析对两种替代材料的TRIP钢和原设计材料进行对比,通过强度和吸能的理论计算分析替代的可行性。对横梁件成形的工艺步骤进行仿真分析,了解可能的薄弱位置,并以实车条件为依据,进行轻量化后的动态疲劳寿命CAE分析,预测试制中可能发生的情况。3、横梁件零件的实际试制和相关试验进行横梁件零件的实际试制,包括冲压、焊接、涂装和车架总成焊接,并完成一系列相关性能试验,来验证理论研究的效果。本课题的研究表明,TRIP钢在ISTANA横梁件上的运用是成功的,轻量化替代不仅能够减轻车重,而且可以提高该车的安全性、提升该车的品位。通过这一尝试,为高强度钢替代一般钢材在汽车制造中的应用积累了经验,达到了预期的目标。