第三代超高强钢QP1180硬化与失效行为研究

超高强钢材料是当前汽车上应用最广泛的轻量化材料,精确预测其在整车碰撞过程中的失效风险是目前行业内面临的主要挑战。以第三代超高强钢QP1180为研究对象,采用修正的幂函数硬化模型(MPL模型)来描述变n值类材料的硬化行为,并采用液压胀形方法来验证不同硬化模型外推准确性。设计了5种不同应力状态加载工况,通过DIC测量方法获得了QP1180材料在试验加载工况下断裂极限应变,基于试验数据完成了MMC断裂极限准则参数拟合,通过优化方法完成GISSMO损伤模型参数识别,并进一步设计了帽型梁特征件三点弯曲试验来验证失效特性表征结果。结果表明,MPL硬化模型直接外推预测精度明显优于Swift与H-S模型,更适用于QP1180材料;在复杂非线性应变路径下,GISSMO损伤模型可以较好预测材料的失效行为。     

基于零件应用的第3代高强钢——QP钢的成形特性

目的研究第3代高强钢——QP钢在实际零件上应用涉及的成形特性问题。方法通过微观组织分析、单向拉伸、成形极限、V形弯曲回弹等试验,分析探讨了QP钢的力学性能、成形性能、成形极限和弯曲特性,并与广泛应用的DP钢对比。结果 QP钢HC600/980QP的成形性能好于相同强度级别的DP钢HC550/980DP,与HC420/780DP相当;QP钢弯曲回弹量比同等强度级别DP钢大。通过2个试冲零件的分析,验证了QP的成形特性,并从零件应用角度提出了QP钢的零件适用范围和零件设计要点。结论 QP钢具有综合的强度和塑性性能,有助于解决局部特征复杂的难成形零件和具有等截面特征的零件,在汽车车身结构件上有较大的应用前景。     

ABAQUS后处理二次开发在塑性成形模拟中的应用

ABAQUS对塑性成形进行数值模拟的后处理功能不够全面。为扩展后处理的功能，更好地查看和分析模拟的结果，本文提出使用Python语言对ABAQUS后处理进行二次开发来达到这一目的。文中探讨了二次开发实现的原理，以及其中文件的读写与复制、数据读取与处理、结果输出与查看等关键技术，并以一个厚度处理的实例来说明。结果表明使用Python对ABAQUS模拟产生的结果数据库进行处理，可以得到所要查看的厚度数据，从而为浏览结果以及指导后续的模拟优化提供了便利。     

QP980高强钢前纵梁后段零件冲压成形性分析

通过显微组织分析、拉伸试验、FLC试验等方法分析了QP980材料的力学性能和成形性能,结果表明QP980材料具有较好的成形性,可适用于深拉深零件,并以某车型前纵梁后段零件为研究对象,基于QP980材料的成形特性,提出了优化零件拔模角度、增大局部倒角半径、增加吸皱筋槽等改进措施,显著提升了零件的成形性,基于分析结果成功开发出QP980前纵梁后段零件。     

DP980高强钢U形弯曲实验与数值模拟

为了评估DP980高强钢材料的成形与回弹特性,通过加载-卸载实验与单向拉伸-压缩循环加载实验,获得了考虑包申格效应的吉田-上森硬化模型参数,并对DP980高强钢的U形弯曲实验进行了研究。实验结果表明,DP980高强钢U形件在凹模圆角处易开裂,在成形过程中需减小压边力并增大凹模圆角。由于材料的回弹量与施加的压边力有关,可通过增大压边力来减小U形件的回弹,但压边力过大又可能导致开裂,因此,需合理选择压边力。同时,对U形件成形后的回弹进行仿真分析,仿真中分别采用等向硬化模型与吉田-上森硬化模型,通过将实验数据与模拟的回弹结果进行对比分析发现,采用吉田-上森硬化模型的仿真结果与实验结果吻合良好,证明了吉田-上森硬化模型模拟回弹的准确度较高,可以应用于回弹仿真中。     

铝板在车身覆盖件冲压生产中的关键技术

随着汽车轻量化的需求,铝合金材料被越来越多的应用到汽车制造领域。介绍了汽车行业常用2000系、5000系和6000系等铝合金材料,并简述了铝材料开发、在车身零件上的应用趋势,以及对于汽车轻量化的意义。从现场实际出发,通过对铝板材料的剪切、配送、存储、分张、冲压成形以及铝板零件的检修的各环节的现场分析,总结了四个方面的控制要点,即材料保存、板料拆垛、模具冲制、质检返修,并提出了预防材料发霉、解决铝板分张的措施、控制铝板成形质量以及铝板零件检验和返修要点等相应的解决方案。     

双相钢DP600帽型梁碰撞实验与数值模拟

目的分析双相钢DP600的烘烤特性对碰撞实验的影响,以及验证修正的Johnson-Cook模型对双相钢DP600动态力学性能描述的准确性。方法对DP600帽型薄壁梁结构试件在轴向冲击下的压溃变形模式与吸能特性进行实验研究,采用前处理软件Hyper Works和LS-Dyna求解器对DP600帽型梁轴向压溃实验进行有限元分析。结果通过对比烘烤前后的碰撞实验结果,发现烘烤前后压溃力、位移与时间曲线吻合较好,变形结果基本一致。将实验与仿真结果进行对比分析发现,有限元模拟结果与实验结果吻合较好。结论烘烤温度为180℃,时间为20 min的烘烤工艺对材料特性影响不显著。验证了修正的Johnson-Cook模型能够较好地描述DP600的动态力学性能,可以应用于整车碰撞仿真中。     

工艺参数对注塑制品变形影响的研究

注塑制品的变形影响产品的最终形状和尺寸精度。通过模拟注塑成型过程，并结合田口实验设计法，研究了工艺参数与注塑制品翘曲变形的关系，得到了优化的工艺参数。在此基础上，进一步研究了模具温度、熔体温度、注射时间和保压压力等各工艺参数对变形的影响。     

基于帽形冲击实验的Q&P钢冲击性能研究

冲击及吸能性能是高强钢在汽车安全中的重要特性,基于帽形冲击实验及仿真,对QP980、DP980和DP780钢的吸能特性及其规律性展开对比分析及研究。进行了厚度为1.6 mm的3种板料帽形试样碰撞实验,对碰撞实验进行了有限元仿真,通过比较相同冲击速度下实验与仿真中压溃力-时间曲线、最大压溃距离及变形模式,验证了仿真模型的准确性,并基于仿真模型,预测了不同初始碰撞能量情况下试样的变形模式及变形行为。通过实验及有限元仿真,分析比较了QP980、DP980、DP780的吸能特性及其规律性,结果发现QP980的冲击碰撞性能较好,且相同碰撞能量下,DP980与QP980的帽形件变形模式基本相同。