汽車用高強板成形性能的模擬研究.pdf

1、汽車工業(yè)的快速發(fā)展使得汽車用鋼的需求量日益增長。為了滿足汽車輕量化和節(jié)能減排的要求，強度更高、機械性能更好的汽車用鋼成為了各個鋼廠競相研發(fā)的鋼種。對于新研發(fā)的鋼種，深入了解和分析其關(guān)鍵成形性能是必不可少的，這對于保證其成形質(zhì)量和后期投入使用的安全性至關(guān)重要。
　　本文基于新研發(fā)的700MPa級低合金高強度汽車大梁板，首先通過拉伸試驗得到了材料在準靜態(tài)和應(yīng)變速率分別為10-4、10-3、10-2下的力學(xué)性能和應(yīng)力應(yīng)變曲線。實驗結(jié)果表

2、明此700MPa級低合金高強度鋼在準靜態(tài)條件下的屈服強度為790MPa，抗拉強度為969MPa，彈性模量為227GPa，斷后伸長率為20.5％，當(dāng)應(yīng)變速率提高時材料的屈服強度和抗拉強度均提高，但塑性有所下降。
　　研究中所涉及到的大梁成形方式為沖壓成形和輥彎成形，采用有限元模擬的手段研究了板料在兩種不同的成形方式下的成形性能。模擬過程中，基于前人已有的成果和兩種成形方式各自的特點在通用有限元模擬軟件 ANSYS中建立了沖壓和輥彎的

3、有限元模型，將已測得的700MPa級低合金高強度鋼的力學(xué)性能通過軟件中的本構(gòu)方程應(yīng)用于有限元計算中以得到有針對性的模擬結(jié)果。
　　沖壓模擬結(jié)果顯示：此700MPa低合金高強度大梁板在沖壓中表現(xiàn)為負回彈，側(cè)壁在回彈的作用下向內(nèi)彎曲呈圓弧形，沖壓過程中板料存在減薄，減薄最嚴重處位于側(cè)壁上端，所以側(cè)壁的上端在實際沖壓中容易產(chǎn)生減薄開裂，而且板料減薄會隨著沖壓速率的提高而變嚴重。針對沖壓中板料的回彈情況，基于沖壓工藝和板料的特點提出了兩種