双相高强钢板的激光弯曲成形数值模拟

为了探究汽车车身用DP980双相高强钢板的激光弯曲成形特性以及激光参数对弯曲角的影响,利用ABAQUS有限元分析软件对DP980双相高强钢板的激光弯曲成形过程进行了数值模拟,研究了激光扫描过程中板材内部的温度场分布,揭示了DP980钢板激光弯曲成形的机理;并对激光功率、扫描速度、线能量等激光参数对板材弯曲角的影响进行了分析。结果表明,DP980双相高强度钢板的弯曲角随着激光功率的增加而增加,随着扫描速度的增加而减小,在一定的线能量范围内,弯曲角大小与线能量呈线性增长关系,并推导出了用于预测钢板弯曲角的数学模型。     

淬火分离钢板成形性能的研究及应用

淬火—配分(QP)钢是近年来发展起来的一种含有残余奥氏体的低碳低合金高强度钢板。本文通过单向拉伸试验得到了QP980钢板的基本力学参数,通过动态拉伸试验得到了QP980钢强度与延伸率随着应变速率变化而变化的曲线。并通过QP980钢试验模的开发对其优良的成形性能进行了验证。结果表明:QP980钢板具有良好的静态和动态力学性能,其实际冲压成形能力接近DP590钢板,明显强于DP780和DP980钢板。     

980MPa超高强钢前纵梁冲压成形分析

研究通过显微组织、拉伸性能及成形极限对HC550/980DP和HC600/980QP两种材料的成形性进行比较,说明HC550/980DP材料的拉深成形特点,并对某车型纵梁应用HC550/980DP材料进行开发,通过优化工艺排布、改善拉深变形条件和增设侧整形工序实现超高强度制件的开发,成形制件质量减轻20%以上,在超高强钢制件设计中应充分考虑强度提升带来的板料成形性降低和回弹增大的影响,以提高制件可制造性。     

淬火分离钢板成形的有限元仿真研究

先进高强度钢是保证汽车轻量化而又提高安全性能的基础结构材料。淬火分离钢是近几年为满足汽车工业对高强度、高塑性钢板的需求而开发研制的含有残余奥氏体的低碳低合金先进高强度钢。通过数值模拟的方法对某车型前门QP980钢铰链柱和DP590钢铰链柱的成形性进行了分析。结果表明:QP980钢拥有和DP590钢相当的延展性能,但其回弹远大于DP590钢;此外,QP980钢的数值模拟预测结果对屈服准则选取的敏感性明显大于DP590钢的数值模拟预测结果对屈服准则选取的敏感性。     

980 MPa级冷轧超高强度钢

正日本JFE钢铁公司开发成功抗拉强度达到980 MPa的超高强度钢板,成形加工性显著提高,压力成形时钢板伸长率提高20%,扩孔时扩径率提高2倍,而且在复杂形状部件加工时不破损,克服了以前高强度钢板高延伸特性和扩孔性很难兼备的问题。所开发的超高强度冷轧钢板,通过调整化学成分,采用特殊热处理     

先进高强度双相钢成形极限模型

针对先进高强度双相钢的成形极限进行研究,通过对4种不同型号的钢板试件(DP590、DP780、DP980和DP1180)进行静态单轴拉伸试验,分别获取这4种型号先进高强度钢的真实应力-应变曲线以及相关力学参数。同时,基于Hill'48屈服准则以及Mohr-Coulomb (MMC)失效准则编写VUMAT子程序,通过有限元仿真软件ABAQUS,对试件进行数值仿真模拟,通过分析处理仿真数据,得到先进高强度双相钢钢板的成形极限曲线。结合现有的成形极限曲线的相关理论方法,最终建立适用于先进高强度双相钢成形极限的理论模型。最后与现有的标准成形极限曲线理论模型以及仿真数据分别进行对比验证,验证了所建模型的准确性和有效性。     

1000MPa级双相钢弯曲性能试验

弯曲性能是衡量汽车用超高强钢板冲压成形的重要指标。通过14种典型DP980CR和DP980GI超高强钢板的弯曲极限试验,深入分析1000MPa级超高强钢板的弯曲极限Rmin/t,并研究了各向异性和剪切质量对弯曲极限的影响规律。研究结果表明,宝钢1000MPa级超高强DP钢的弯曲极限与进口材相近,DP980CR的Rmin/t约为2,DP980GI的Rmin/t约为2.2。超高强DP钢的弯曲极限与延伸率间无相关性,这与经典塑性理论有所不同。各向异性对超高强钢板相对弯曲半径影响显著,0°方向的相对弯曲半径明显高于90°方向试样,进口材料和宝钢材料均如此。边部质量对超高强钢板弯曲极限影响显著,冲裁后弯曲极限比铣削状态降低,而毛刺带位于弯曲外侧,进一步降低弯曲极限,Rmin/t达到3.6。     

基于不同U形弯曲冲压工艺的高强度钢板回弹实验研究

基于自行设计制造的回弹实验模具,针对帽形件进行了大量的实验研究与分析,比较了HC420LA、HC420/780DP和QP980这3种不同性能的高强度钢板在不同U形弯曲成形的冲压工艺及不同成形状态下的回弹规律,为实际生产和设计提供理论指导。结果表明:任一冲压工艺下,HC420LA钢的回弹都远小于HC420/780DP钢与QP980钢;帽形件侧壁回弹在自由弯曲成形工艺下最小,法兰边回弹在中间预压料弯曲成形工艺下最小,而带压边力弯曲工艺下的回弹始终最大;随料厚的增加,3种高强度钢板的回弹不断减小,但料厚为1.4 mm的QP980钢进行中间预压料弯曲成形时,回弹呈反向增大的趋势;3种高强钢板的回弹随凸凹模间隙的增大而增大,180～280 kN压边力区间对HC420/780DP钢和QP980钢影响较小,而板料法兰边回弹随弯曲角度的增大而增大。     

利用拉延筋控制超高强度钢门槛板的冲压回弹

在高强度钢板冲压成形过程中,常常因为显著的回弹和面畸变导致形状和尺寸精度出现问题.利用数值模拟方法分析了超高强度钢门槛板的成形,根据模拟结果提出了利用设置拉延筋控制高强度板冲压回弹的方法,制定了合理的门槛板冲压模具的拉延筋设置方案.实际生产验证了该方法对回弹控制的有效性.     

双相钢板成形性能试验研究

通过高强度低合金钢(HSLA)、双相钢(DP)、相变诱导塑性钢(TRIP)材料特性和成形性能的对比研究,深入分析了DP钢板的力学性能、成形极限和扩孔性能.结果表明,与传统HSLA钢板相比,DP钢初始n值较高,有利于变形过程的应变均化和成形性能的提高.TRIP钢高n值的特性使钢板成形过程的应变分布更均匀,从而具有较高的成形极限.在屈服强度相近的条件下,DP钢板和TRIP钢板的扩孔性能均低于HSLA钢板.     

超高强度钢板热冲压成形研究与进展

超高强度钢板的热冲压成形技术是减轻车身质量、提高汽车抗冲击和防撞性能的重要途径之一.在分析热冲压技术对钢板及模具材料、设计要求的基础上,总结了国内外对于热冲压超高强度钢板开发及研究概况,分析了超高强度钢板热冲压成形技术的研究现状及主要研究方向,讨论了超高强度钢板热冲压成形领域要解决的关键问题,对于超高强度钢板热冲压成形技术在汽车工业中的应用有一定的指导意义.     

异种高强度车身钢激光焊接接头组织及性能

采用扫描电镜、硬度计和拉伸试验机对DP980/HSLA异种高强度车身钢板激光焊接接头组织及力学性能进行研究。结果表明,在异种钢板焊接接头熔合区生成了马氏体组织。在靠近DP980钢一侧热影响区生成了回火马氏体,靠近HSLA钢一侧热影响区生成了马氏体和贝氏体的混合组织。在拉伸载荷下,断裂发生于HSLA钢母材,说明接头力学性能优越。     

QP980和DP980高强钢板的抗延迟断裂性能

高强钢零件的延迟断裂现象是汽车使用安全性的严重威胁。针对QP980和DP980两种高强度汽车用钢板,基于单向拉伸实验和电化学充氢,分析了预变形对高强钢充氢后的伸长率及强度的损失规律,对比了DP980和QP980的抗延迟断裂性能。研究发现,预应变从0至7%变化时,QP980和DP980均发生严重的塑性损失,但在同一预应变下,QP980的各项塑性损失几乎均大于DP980,得出QP980的抗延迟断裂性能较DP980差。通过断口形貌分析,发现QP980相比DP980更易受到氢的侵入从而脆化,从而验证了实验结果的准确性和科学性。     

先进高强度钢板的冲压成形特性及其应用

文章在研究高强度钢板成形特性、回弹特性以及拉毛特性的基础上,深入探讨了先进高强度钢板冲压过程的变形特征。研究结果表明,与传统HSLA钢板相比,DP钢和TRIP钢具有较好的应变均化能力,和较高的成形性,有利于提高零件的使用强度。钢种特性和材料参数对回弹影响显著,使先进高强度钢板尺寸精度控制难度加大。当钢板强度升高时,高强度钢板表现出更易产生拉毛的趋势。     

超高强度钢板料胀形成形极限研究

基于伺服冲压成形测试系统,采用模内加热方式,对DP1180高强度钢板料在室温、100、200、300℃下进行胀形试验,获得了材料胀形极限随温度变化趋势,当温度升高到300℃时,IE值达到最大13.853,较室温下提升了93.6%,该高强度钢板料胀形性能得到明显提升。此外,通过改变压边力、冲压速度等工艺参数,探究该高强度钢板料IE值在不同加工条件下的变化情况,试验结果表明:0.8 mm厚的DP1180高强度钢板料的IE值随压边力的增大先增后减,随冲压速度的增大而降低。     

半圆拉深筋参数与DP590钢板后续性能的预测分析

高强钢板通过拉深筋后会出现塑性降低、提前破裂问题,严重影响板材后续成形,因此进行冲压模具设计时不能忽视高强钢板变形不同阶段成形性能的变化。利用正交试验研究了拉深筋结构参数对DP590高强钢板后续成形性能的影响,通过方差分析揭示了各因素对指标的影响规律,结合试验数据回归分析方法,建立了拉深筋阻力、DP590板后续成形性能与拉深筋结构参数对应关系的预测方程,根据预测方程及方差分析结果,总结了DP590高强钢板的拉深筋结构参数设计原则,为DP590高强钢冲压成形质量控制、工艺调整及有限元数值模拟计算中等效拉深筋的设置提供了参考依据。     

切割工艺对超高强度钢边部质量及成形性能影响的试验研究

选用DP980-1. 6 mm、QP1180-1. 2 mm和MS1180-1. 4 mm 3种超高强度钢材料,研究了冲裁间隙和凸模刃口角度对冲裁断面的影响。结果显示,DP980和QP1180对冲裁间隙的变化更加敏感,在冲裁间隙过大时,毛刺高度明显增大导致断面质量极度恶化。通过切割边部显微硬度的变化,对比了冲裁和线切割两种工艺下边部影响区的大小,结果表明冲裁边部显微硬度值高,且影响区宽度较大。采用基于数字图像相关法的切边拉伸试验,探究了冲裁、冲裁+打磨和线切割3种工艺对边部拉伸性能的影响,冲裁+打磨可以改善边部质量,提高成形性能。同时,发现相较于DP980和MS1180,QP1180具有较好的局部成形性能。     

基于成形特性的宝钢QP980试验研究及典型应用

深入解析了宝钢第3代高强钢QP980与第1代高强钢DP980和DP780的力学性能、成形极限和扩孔性能等冲压成形特性的差异.试验结果表明:QP980具有良好的塑性,伸长率约为20％,接近于DP780,比DP980高约5％;QP980钢成形极限较高,QP980-1.2 mm的FLD0约为27％,与等厚度的DP780相当,而QP980-2.0mm的FLD0约为34％,明显高于等规格的DP980;QP980钢具有良好的扩孔性能,保障了翻边和扩孔性能,且优于DP980.研究结果表明,宝钢QP980与DP980相同强度等级的基础上与DP780成形性能相当,良好的强塑积满足于外形相对复杂、强度要求高的车身骨架件和安全件,并在典型复杂超高强钢骨架件上成功试冲得到验证.     

高强钢轿车侧围门槛后连接板成形工艺及模具设计

考虑到汽车乘员的安全性及汽车轻量化,高强度钢板在汽车制造业中的使用越来越广。某轿车侧围门槛后连接板的材料为高强钢DP590,其屈服强度高,抗拉强度大。针对该零件的几何特性及成形中存在的难点进行了成形工艺分析,确定了采用4套复合模来完成制件成形的冲压工艺方案;对制件的拉延模和剖切、冲孔、切边、修边复合模进行了结构设计,并对剖切、冲孔、修边复合模中的剖切部分的模具结构进行了具体分析设计。生产实践证明,采用该工艺方案设计的4套复合模具能提高加工效率和产品质量,能满足某高强侧围门槛后连接板零件的大批量生产需要。     

高强度钢板拉深模具结构有限元分析与试验研究

高强度钢板在汽车车身结构中的广泛应用,对冲压成形工艺和模具的设计带来了诸多问题和挑战。文章针对高强度钢板DP600的拉深成形过程,基于LS-Dyna和MSC.Marc有限元软件,采用动力算法和静力算法相结合的方法,对拉深模具结构在冲压过程中的应力应变状态进行了有限元分析,得到了模具结构上任意位置应力和应变随冲压行程的变化规律。同时,利用自主开发的冲压模具结构应力应变状态的试验测量系统,在MTS试验机上完成了相应的冲压拉深实验和模具变形测量。实验测量结果与数值计算结果吻合较好。提出的研究方法对进一步开展高强度钢冲压模具的受力分析和设计优化提供了保证。