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(guó)汽車薄鋼板國(guó)產(chǎn)化，降低汽車生產(chǎn)成本，提高汽車質(zhì)量，對(duì)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(duì)汽車復(fù)雜沖壓件的選材優(yōu)化、潤(rùn)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(jí)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(kāi)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(guò)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(guò)測(cè)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(guò)程中的危險(xiǎn)部位和主要變形特點(diǎn)，評(píng)價(jià)鋼板的實(shí)際成形效果，從而對(duì)選材、潤(rùn)滑工藝、沖壓工藝等進(jìn)行優(yōu)化?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)際沖壓驗(yàn)證表明，優(yōu)化預(yù)測(cè)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(guò)大量試驗(yàn)，對(duì)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(kù)。 對(duì)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(xiǎn)部位的結(jié)構(gòu)特征和主要變形方式，建立了對(duì)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(duì)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(duì)深沖

4、薄鋼板沖壓級(jí)別進(jìn)行分類的新方法，并將汽車深沖薄鋼板分為七個(gè)級(jí)別。另外，在n值和r值之間的統(tǒng)計(jì)對(duì)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(jí)別轉(zhuǎn)化為按n、r值和鋼板厚度三者分類的沖壓級(jí)別。 通過(guò)IF鋼在成形過(guò)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(duì)應(yīng)性，同時(shí)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