QP980材料在A柱加强板上的仿真分析及试制

随着汽车轻量化的进一步发展,对车身材料的要求也越来越高。分别选用传统DP780材料以及宝钢第三代高强板QP980材料,运用AutoForm仿真分析软件对A柱加强板零件进行有限元模拟,模拟结果显示QP980可以满足该零件的成形要求,且具有一定的成形安全裕度,但回弹值较大,起皱比DP780材料严重。针对分析结果,给出了采用QP980材料进行零件设计时的注意事项。最后通过现场试制零件,验证现场实物与模拟结果相符。     

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.     

汽车用先进高强钢的成形性能

通过试验,对汽车用先进高强钢DP590、DP780、TRIP590的力学性能、微观金相组织、成形极限图进行研究,并与超深冲钢DC01成形极限进行对比。运用成形极限预测近似公式,对DP590、DP780、TRIP590、DC01的成形极限曲线进行预测,并与实测曲线进行对比。结果表明,DP钢和TRIP钢都具有较高的强度和良好的塑性,并具有较低的屈强比,能有效避免成形时局部颈缩和断裂。同时,DP钢和TRIP钢均具有良好的成形性能,DP590、TRIP590的成形能力甚至优于超深冲钢DC01。成形极限预测经验近似公式能很好的适用于DP590、DP780、TRIP590的成形极限预测,误差在2%以内,但对于DC01的成形极限预测误差则稍微偏大,约为4%。     

冲压速度对车身钢板U型弯曲回弹的影响

为明确冲压速度对回弹的影响规律,采用试验及数值模拟方法研究了冲压速度为0. 05～50 mm·s~(-1)时SPCC和DP780车身钢板U型弯曲回弹量的变化情况,并分析了冲压速度对回弹的影响机理。试验结果显示:DP780钢板的回弹量高于SPCC钢板; SPCC钢板的回弹量随着冲压速度的增加而减小,DP780钢板的回弹量随着冲压速度的增加而增大。为提高成形部件的尺寸精度,需要考虑冲压速度对不同材料回弹行为的影响。数值模拟结果显示:SPCC钢板的回弹行为对应变速率不敏感,因为受惯性影响在侧壁区的上侧和下侧切线应力有较大差异;而DP780钢板受应变速率强化的影响,对回弹行为很敏感。     

QP980在汽车座椅靠背边板上的应用与仿真分析

汽车座椅靠背边板零件的热门材料为DP钢,现采用宝钢第三代超高强钢QP980进行冲压,运用Auto Form有限元分析软件模拟QP980冲压成形过程,并对比分析DP980的成形状态,通过试验试制了QP980座椅靠背边板零件,并与仿真结果进行对比。结果表明,在相同工艺条件下,QP980具有更好的成形性,零件安全裕度较大,而DP980有开裂风险;同时CAE仿真能够准确预测零件成形过程中存在的缺陷,并优化工艺参数,指导模具设计工作。     

高强度钢短立边长行程直翻边成形过程材料回弹规律研究

汽车座椅滑轨工作面宽度小,长度长,承载大,是汽车座椅中的重要安全件。滑轨翻边成形时,材料卸载后发生弹性回弹,导致成形精度下降。因此,采用仿真和实验相结合的方式研究高强度钢短立边长行程滑轨类零件直翻边成形过程中的材料回弹规律。基于Yoshida-Uemori本构模型,采用有限元仿真技术,研究了短立边长程直翻边成形过程中的回弹规律。对材料DP780、屈服强度880MPa、厚度1.6mm的板料进行了翻边实验。研究发现,板料回弹呈现三维特征,因此,提出了考虑板料横截面内回弹角度、最大偏差距离和纵向起伏量的材料回弹综合系数。此外,随翻边高度减小,材料回弹角度非线性增大;随板料纵向长度增加,成形面纵向起伏量大幅上升。     

980 QP先进高强钢的冲压成形工艺

选取具有较高强度等级的980QP钢,将其性能特点与传统的DP钢进行对比分析,结果显示:980QP钢的伸长率明显优于980DP钢,甚至优于较低强度等级的780DP钢。基于以上理论分析,在某车型中选取典型零件,分别对两种材质进行了冲压成形性分析和实际冲压生产验证。结果表明,980QP钢与相同强度等级的普通高强钢相比,伸长率提高了1倍左右,成形性能优良,甚至可与强度等级较低的590DP钢媲美;该验证结果与前述的理论分析结果基本吻合,证实980QP钢可用于制作有拉延工艺的、形状相对复杂的车身结构件;但同时,980QP钢的回弹现象更为严重,试冲件的回弹值远超过CAE分析值,需在前期的工艺分析和模具设计阶段重点关注。     

冷轧双相钢HC420/780DP冲压开裂原因分析及改进

针对采用冷轧双相钢HC420/780DP冲压某车型前纵梁加强件过程中易出现开裂现象的问题,通过对材料性能、显微组织、断口形貌与冲压工艺进行分析可知,材料带状组织及针状马氏体的存在、屈强比偏高均对冲压变形产生不利影响,裂纹产生与成形复杂程度、模具圆角半径、板料成形方向及压边力等有关.通过在连铸过程中铸坯凝固末端实施轻压下...     

冲压速度对DP780双相钢和304不锈钢胀形性能影响的试验对比分析

利用速度可控的小松伺服压力机对双相钢DP780与304不锈钢1 mm板料进行杯突试验,根据杯突试验值Er的大小来研究冲压速度对试验结果的影响。对比双相钢DP780及304不锈钢两种材料的试验结果发现,在冲压速度由3 mm·s-1增大到30 mm·s-1的过程中,304不锈钢杯突值从9.39 mm降低到8.59 mm,双相钢DP780杯突值从7.53 mm降低到7.39 mm。此实验结果使速度对材料拉胀成形性能的影响得到确认,即在3~30 mm·s-1区间内,随着冲压速度的升高,材料杯突值不断减小,材料的抗破裂成形性能逐渐降低,即材料的拉胀成形性能降低。     

激光拼焊板典型零件冲压缺陷分析及改进

针对异强度双相钢激光拼焊板冲压开裂的问题,使用Autoform软件模拟了前大梁零件的成形过程,研究了不同位置材料减薄率、应力、应变的变化规律。通过单一变量试验方法研究了压边力、n值、r值对焊缝开裂的影响规律。结果表明：焊缝处坯料前期受到成形力和压边力的作用,后期主要受到DP780双相钢位移的拉应力,导致焊缝处坯料受到的拉应力大于DP590双相钢成形力,使得焊缝坯料的塑性应变和厚度减薄率迅速增大,发生开裂。当压边力优化至1500 kN时,零件不开裂,并在生产中验证了模拟结果;DP780双相钢的n值、r值对零件焊缝处坯料的减薄率影响不明显,DP590双相钢的n值、r值对零件焊缝处坯料的减薄率影响明显,当r值≥1.4或n值≥0.19时,零件不开裂。