基于Autoform的后背门外板冲压开裂分析

基于冲压成形仿真软件Autoform对某车型后背门外板冲压过程进行模拟仿真,分析了压边力、润滑、料厚及模具间隙等因素对拉延筋圆角减薄率的影响,并基于分析结果解决了拉延筋圆角冲压开裂的问题。结果显示,零件减薄率随着压边力的增加而增加,但拉延筋圆角处减薄率随着压边力的增加而减小,压边力在1400～2000 kN之间时,拉延筋圆角处减薄率可保持在19.1%之内;拉延筋圆角处减薄率随着摩擦因数的减小而增加,当摩擦因数为0.11时减薄率达到19.6%;料厚由0.63 mm增加至0.67 mm时,拉延筋圆角处减薄率由16.0%减小至13.4%;模具间隙对拉延筋圆角开裂的影响最为显著,当模具间隙为0.02 mm时,减薄率达到25.5%。故适当提升压边力和摩擦因数、增加料厚、减小模具间隙均可降低拉延筋圆角处减薄率。     

退火工艺对780 MPa冷轧多相钢组织及性能影响

 为了研究退火工艺对780 MPa冷轧多相钢组织及性能影响,采用万能试验机、场发射扫描电镜(SEM)、综合成形试验机及电子探针(EPMA)对两种具有相同成分、抗拉强度均为780 MPa但具有不同屈强比和扩孔性能的多相钢进行了相关研究,结果表明热处理工艺对试验钢组织、力学性能及扩孔性能有着重要影响,采用两相区退火时马氏体岛呈现连续的和条带状分布特征,马氏体岛平均晶粒尺寸为3.7 μm,且碳和锰具有明显的聚集分布现象,而全奥氏体化退火时组织呈弥散细小分布,马氏体岛平均晶粒尺寸为1.4 μm,碳和锰元素没有明显富集,且具有更高的屈强比和扩孔率。另外还对扩孔失效机制及微观形貌进行了分析,组织中条带状马氏体岛促使裂纹沿软硬相界面快速扩展,而细小弥散分布的硬质相促使应变向多方向扩展,避免在软硬相界面处形成较大的应力集中而产生开裂,同时高扩孔率材料表现出具有更高比例的光亮带及大尺寸韧窝。     

不同斜置角度的液压机刚度分析与本体优化设计

根据行业标准JB/T 12229—2015,双柱液压机的斜置角度分为22°,25°,30°,32. 5°和35°。不同的斜置角度改变了液压机的本体几何参数,也改变了液压机的重量。以5 MN公称压力双柱上推式液压机本体为研究对象,以液压机斜置角度为变量,以强度和刚度为约束条件,以减小本体重量为目标,利用ANSYS Workbench有限元软件,进行本体优化设计。在立柱与横梁接触面处不发生开缝现象的条件下,模拟计算了中心载荷和偏心载荷下的最小预紧力,分析得到斜置角度对液压机预紧力的影响规律。通过上述分析结果,研究了斜置角度对液压机的重量的影响趋势,为企业选择双柱液压机的规格提供了理论指导。     

基于不同失稳理论的DP780双相钢成形极限预测

采用板材综合成形试验机对DP780双相钢进行极限应变试验,分别基于C-H失稳理论和M-K凹槽失稳理论搭载Yld2000屈服准则和幂指数硬化模型对DP780双相钢成形极限曲线进行预测,并与试验结果进行对比。结果表明：基于M-K凹槽失稳理论和C-H失稳理论获得的成形极限曲线对成形极限的预测精度分别为97.97%和95.82%;初始厚度不均匀度越大,钢板表面越光滑,越有利于成形;当初始厚度不均匀度为0.992时,M-K凹槽失稳理论对DP780双相钢成形极限的预测精度最高,相对误差为0.66%,在实际冲压生产中,当初始厚度不均匀度取0.992时,该理论模型可作为获取DP780双相钢成形极限曲线的一种可靠方法。     

高强钢冲裁断面质量模具间隙敏感性分析

高强度汽车板应用越来越多,其成形边裂问题一直是研究的热点。冲裁间隙对冲压件断面质量有着重要的影响,以S550MC、S315MC和SPFH590等3种高强钢板为研究对象,以冲孔、扩孔和电镜扫描等物理试验为研究手段,分析了冲裁间隙对断面质量、冲裁力和扩孔率的影响。结果表明,对于高强钢来说,随着光亮带宽度的增加,扩孔率并不一定增加;对于S550MC来说,适当增加冲裁间隙不仅有利于降低冲裁力,且有利于提高板料的扩孔性能。     

超高强钢镀层均匀性研究及优化控制

针对超高强钢在生产过程中容易出现沿带钢宽度方向镀层不均的问题,通过数值模拟仿真,研究了气刀位置带钢板形对镀层均匀性的影响,分析了气刀位置带钢板形随工艺参数的变化趋势,并提出相应优化措施,有效改善了超高强钢镀层横向均匀性。结果表明：带钢上下表面镀层沿宽度方向呈现对称的“C”形分布,镀层偏厚位置的镀层重量与镀层偏薄位置可相差1倍以上;带钢在锌锅内部经过沉没辊时,带钢上下表面产生的不对称变形使带钢在气刀位置形成C形翘曲,导致带钢上下表面与气刀距离产生显著差异,形成横向镀层不均;不同纠正辊进给量及冷却塔段张力对气刀位置带钢板形产生显著影响,随着纠正辊进给量的增加,气刀位置的带钢板形会发生显著变化,经历了“C”形、平直、“W”形,反“C”形4种状态。通过优化纠正辊进给量与冷却塔张力,可实现超高强钢镀层横向均匀性的良好控制。     

试验因素对波纹度影响的分析

汽车板冲压成形表面波纹度对零件涂装后的鲜映性有着重要的影响,而鲜映性直接反映汽车外观质量。为明确波纹度影响因素,测量准确可靠的试验数据,基于gom在线应变测量系统,通过BUP1000板材综合成形试验机对典型汽车外板进行马克杯冲压,分析了冲压后不同变形量、试样表面检测方向及试样冲压速度等因素对试样表面波纹度的影响。研究结果表明：随着冲压后试样表面变形量的提高,波纹度结果几乎呈线性增加。试样在0.5～3 mm/s的冲压速度下,表面波纹度变化无明显规律,因此冲压速度对表面波纹度影响不大。轧向与横向检测结果表明,纵向波纹度稍低于横向波纹度结果。     

屈服准则和硬化模型对DC56D+Z钢汽车后背门内板成形仿真精度的影响

以DC56D+Z超深冲钢为研究对象,基于Ludwik、Swift和Hockett-Sherby硬化模型开展材料性能参数解析,确定能够精确表征其力学行为的硬化模型;利用最佳硬化模型,分别搭载Hill'48、Barlat'89和BBC-2005屈服准则对DC56D+Z钢汽车后背门内板进行冲压成形仿真,获得了材料流动量、最大主应变和最大减薄率等数据,并通过与试验结果的对比分析了不同屈服准则对仿真精度的影响.结果表明:Hockett-Sherby硬化模型对DC56D+Z钢力学行为的描述精度最高,拟合相关系数的平方为0.9979;基于Hockett-Sherby硬化模型并搭载BBC-2005屈服准则的仿真模型对材料流动量、最大主应变和最大减薄率的预测精度最高,最大相对误差分别为4.9％,5.6％,10.1％,更适用于DC56D+Z钢板的冲压成形仿真.     

1 000 MPa级高强汽车钢热轧原料卷性能均匀性的分析

为研究和改善某牌号1 000 MPa级高强汽车钢热轧原料卷的性能均匀性,前后进行了4次工业试验。结果表明,卷取温度为620 ℃时,钢卷不同位置组织差异巨大,且性能波动显著。在带尾10 m处,边部组织由细小的铁素体和马氏体组成,而中部由粗大的铁素体和珠光体组成;在带尾100 m处,边部由细小的铁素体、回火马氏体和少量新鲜马氏体组成,而中部仍然由粗大的铁素体和珠光体组成。巨大的组织差异导致通卷抗拉强度的波动值高达552 MPa。入缓冷坑对钢卷的组织和性能均匀性无明显影响,但对提高卷取温度有明显改善。卷取温度提高至680 ℃后,不同位置处的边部和中部组织差异减轻,通卷抗拉强度的波动值降低至146 MPa。高卷取温度和边部遮挡工艺同时采用后,钢卷的性能均匀性得到进一步提高,通卷抗拉强度的波动值进一步降低至108 MPa。