汽車深沖薄鋼板沖壓成形及損傷機(jī)理研究.pdf

1、為了促進(jìn)我國汽車薄鋼板國產(chǎn)化，降低汽車生產(chǎn)成本，提高汽車質(zhì)量，對汽車深沖薄鋼板進(jìn)行沖壓成形研究具有十分重要的意義。在此背景下，本文利用應(yīng)變分析方法對汽車復(fù)雜沖壓件的選材優(yōu)化、潤滑工藝優(yōu)化、沖壓工藝優(yōu)化等進(jìn)行了研究，提出了新的汽車零件成形分類方法和汽車深沖薄鋼板沖壓級別分類方法，建立了符合IF鋼冶金學(xué)特點(diǎn)的沖壓成形損傷模型。 在分析滿足復(fù)雜汽車沖壓件網(wǎng)格印制技術(shù)要求的基礎(chǔ)上，開發(fā)了絲網(wǎng)法印制網(wǎng)格技術(shù)，該技術(shù)具有網(wǎng)格線條精度好、粘附

2、性好、成本低、效率高等優(yōu)點(diǎn)，非常適用于汽車沖壓件的網(wǎng)格印制。 通過比較標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法和數(shù)值模擬計(jì)算得到的冷軋薄鋼板成形極限，表明兩者相適性較好，在工程應(yīng)用中可以直接采用數(shù)值模擬計(jì)算的成形極限。利用應(yīng)變分析方法，通過測量零件成形后的應(yīng)變分布，作出成形極限圖，可以確定零件在沖壓成形過程中的危險部位和主要變形特點(diǎn)，評價鋼板的實(shí)際成形效果，從而對選材、潤滑工藝、沖壓工藝等進(jìn)行優(yōu)化。現(xiàn)場實(shí)際沖壓驗(yàn)證表明，優(yōu)化預(yù)測結(jié)果與實(shí)際沖壓情況比較符合。

3、利用應(yīng)變分析方法，經(jīng)過大量試驗(yàn)，對43種復(fù)雜沖壓零件進(jìn)行了應(yīng)變分析和優(yōu)化選材，建立了這些零件的選材數(shù)據(jù)庫。 對汽車復(fù)雜沖壓件的結(jié)構(gòu)特征和變形方式進(jìn)行分析，根據(jù)零件沖壓成形中危險部位的結(jié)構(gòu)特征和主要變形方式，建立了對零件進(jìn)行成形分類的新方法。根據(jù)該方法，提出將汽車復(fù)雜沖壓件分為拉延類、平面應(yīng)變類和拉脹類等三類，以指導(dǎo)零件的沖壓成形。 對汽車復(fù)雜沖壓件的變形特點(diǎn)和鋼板的實(shí)際成形能力進(jìn)行分析，提出了利用平面應(yīng)變點(diǎn)FLD0對深沖

4、薄鋼板沖壓級別進(jìn)行分類的新方法，并將汽車深沖薄鋼板分為七個級別。另外，在n值和r值之間的統(tǒng)計(jì)對應(yīng)關(guān)系基礎(chǔ)上，還研究了將按平面應(yīng)變點(diǎn)FLD0分類的鋼板沖壓級別轉(zhuǎn)化為按n、r值和鋼板厚度三者分類的沖壓級別。 通過IF鋼在成形過程中不同變形階段微觀結(jié)構(gòu)的觀察，分析了IF鋼的損傷機(jī)理，建立了一種新的IF鋼損傷模型。該模型與IF鋼的冶金學(xué)特點(diǎn)有較好的對應(yīng)性，同時也可解釋IF鋼塑性好的原因。利用Hill二次屈服準(zhǔn)則，推導(dǎo)了考慮IF鋼大塑性變