先进高强度钢板弯曲类回弹特性的试验研究

随着先进高强钢板在汽车及航天航空领域的广泛应用,回弹导致的成形精度问题日益突出.为了获取先进高强钢的弯曲回弹特性,通过采用U形件回弹模型,针对600MPa级别的3种典型高强钢(DP钢、TRIP钢、HSLA钢)进行了回弹试验研究.实验结果表明:在相同变形条件下,TRIP钢弯曲回弹最大,DP钢次之,HSLA的弯曲回弹最小;不同工艺条件、不同材料性能参数对弯曲回弹呈单调的影响规律,而润滑条件对弯曲回弹的影响趋势并未出现一致性规律.     

弯扭组合振动应变导纳的试验研究

探讨了弯扭组合振动分解为弯曲和扭转振动的应变导纳测定方法。应用第1阶固有频率的横向和纵向应变导纳的线性谱幅值测定了杆材的泊松比，并与静态测量结果作了比较。通过应变导纳位相，分析了弯扭杆件材料的扭振阻尼是大于弯曲振动的阻尼。作为本例，弯扭组合时的动应力约是静应力的5倍。     

DP800 双相高强钢折弯及回弹研究

目的针对高强度钢板成形过程中的回弹问题,研究工艺参数对回弹的影响规律,优选工艺参数组合,以获得回弹较小的V形件。方法采用dynaform软件对V形件进行成形及回弹的数值模拟,以摩擦因数、模具间隙、冲压速度、凹模圆角半径等工艺参数为自变量,以回弹前后水平距离差最大值为因变量,设计了四因素三水平的正交试验方案,研究多个工艺参数对回弹影响的规律。结果实验结果表明,V形件回弹值大小随着摩擦因数的增大呈现减小趋势;随着模具间隙、凹模圆角半径的增大,回弹值呈现增大的趋势;而冲压速度对V形件回弹的影响较小,且工艺参数影响V形件回弹大小的主次顺序为模具间隙、摩擦因数、凹模圆角半径、冲压速度。结论优选工艺参数组合为:摩擦因数为0.2、模具间隙为2.6 mm、冲压速度为1200 mm/s、凹模圆角半径为12 mm,此时回弹水平距离差最大值为0.566 mm,最大减薄率为1.40%;实际生产可以忽略冲压速度对回弹的影响,仿真结果对实际生产具有指导意义。     

车身用高强钢的回弹实验与分析

目的研究和分析身用高强钢在冲压过程中的回弹行为与规律。方法基于Wagoner的拉延弯曲实验模型,采用拉延弯曲(Draw-Bend)实验机,针对590 MPa级冷轧双相钢和420 MPa级低合金高强钢两个常用的典型车身用高强钢材料开展回弹实验研究,通过不同弯曲半径模拟不同冲压模具圆角半径,同时以不同张紧力模拟冲压压边力,讨论了两种材料的冲压成形及回弹性能与控制。结果两类钢的回弹量均随着冲压模具圆角半径的增大而减小,随着压边力的增大而减小,双相钢相比低合金能产生更大的回弹,厚板随冲压条件变化的回弹波动一般低于薄板。结论实验研究结果对高强钢在实际冲压过程中的回弹控制有着较强的指导意义。     

大相对弯曲半径弯曲件回弹的试验研究

针对具体工件对相对弯曲半径R0/t=160左右弯曲件的回弹进行了试验研究.分析了有关回弹(R0/t≥10)计算和图表对相对弯曲半径很大时的适用程度,并与生产过程中的实测值进行了比较.     

弯扭组合梁载荷测量试验研究

对金属结构进行载荷测量,应变法是常用方法之一。在弯矩、剪力和扭矩等单独作用下,利用应变法测得数据的准确性以及线性相关性都很好。而实际情况中,结构受力情况复杂,经常受到弯矩、剪力和扭矩等耦合作用,因此利用应变法测得的数据和输入载荷值生成的多元线性回归方程的线性相关性有待进一步验证。本文设计了一种典型的弯扭组合梁结构,在弯矩和扭矩的耦合作用下,利用应变法进行载荷测量,测量数据准确性很好,并且输入载荷值、弯矩和扭矩等多个变量生成的多元线性回归方程的线性相关性很强。     

铜钢复合板弯片成形数值模拟与成形试验

铜钢复合钢板HALF弯片弯曲半径小,冲压成形变形量大,易出现复合界面开裂、脱层问题.采用ABAQUS三维有限元软件对HALF弯片热成形过程进行数值模拟,分析了600℃、700℃、800℃、900℃成形温度下弯片应力、弯片厚度及复合界面选定点应力,并进行了铜钢复合板HALF弯片热成形试验,测定复合界面结合率与剪切强度.结...     

10CrNi3MoV钢焊接接头弯曲试验弯心直径的探讨

采用不同弯心直径,测定了屈服强度为590 MPa级10CrNi3MoV钢焊接接头弯曲试验后不同部位的伸长率,并结合该级别钢弯曲试验的其它相关规定,说明了现行的10CrNi3MoV钢焊接接头弯曲试验中弯心直径的规定比较苛刻,亟待修订。     

弯扭耦合层合板模态特性数值模拟与试验研究

通过不同位置采用对称偏轴铺设纤维实现层合板的弯扭耦合,利用模态试验和有限元数值模拟研究弯扭耦合层合板的振动模态特性.采用单点拾振的方法采集层合板振动数据,分析其固有频率和振型参数,研究不同耦合区域层合悬臂板的模态节线位置,并且与有限元模拟结果进行对比.提出采用模态置信因子(MAC)定量描述层合板的弯扭耦合性能的方法,实...     

普通乘用车白车身弯扭刚度试验约束系统的研究

该文探讨了现有普通乘用车白车身弯扭刚度试验的约束系统设计,研究约束对白车身的弯扭刚度试验结果的影响,针对国内普通乘用车白车身弯扭刚度特性试验所采用方法多而且杂的现实情况,通过对约束条件的研究,明确在不同的试验约束系统设计中,试验结果的差异性,在静态条件下,选择合适的白车身弯扭刚度测试约束系统,利于业内获取合理的普通乘用车白车身弯扭刚度值。     

DP780高强钢U形弯曲回弹影响因素及优化

目的 研究DP780高强钢不同参数对其U形弯曲回弹的影响。方法 在室温下对DP780钢板材进行拉伸试验,获得其应力应变曲线。采用U形弯曲模具模型,利用ABAQUS有限元仿真软件对U形弯曲回弹进行分析,研究摩擦因数、压边力、冲压速度和凹凸模间隙对U形弯曲回弹的影响规律,并在此基础上设计正交试验以优化影响参数。结果 在较小的摩擦因数下,回弹是有微小波动的,继续增大摩擦因数,回弹呈现减小的趋势;回弹随着压边力的增大先增大后减小;冲压速度的改变对回弹的影响不是很大;随着凹凸模间隙的增加,回弹逐渐增大。结论 通过正交试验得到4个参数对回弹程度的影响,最佳参数组合为A5B5C3D1,以此参数组合得出的侧壁角θ1和法兰角θ2最接近90°,回弹效果最好。     

DP600双相钢在两种盐雾实验条件下的腐蚀行为对比研究

采用SEM、EDS、XRD以及EIS等技术,对比研究了DP600双相钢在中性盐雾(NSS)实验和循环盐雾腐蚀实验(CCT)两种不同加速实验条件下的腐蚀行为,并获得了腐蚀动力学规律。结果表明：在两种加速实验条件下,试样腐蚀失重均逐步增加,且CCT中的大于NSS中的;同时,初期腐蚀速率相差不大,在480 h时腐蚀速率均达到最大值,分别为1.89 g·m^-2·h^-1(NSS)和2.72 g·m^-2·h^-1(CCT)。两种实验条件下腐蚀产物主要是Fe₃O₄、α-FeOOH、γ-FeOOH、δ-FeOOH和α-Fe₂O₃,而CCT条件下同时也形成了较多的β-FeOOH。CCT条件下的锈层厚度大于NSS条件下的,且厚度增加趋势也更快。EIS结果表明：两种加速实验条件下试样溶液电阻和腐蚀产物膜电阻均逐步增大,电荷转移电阻均为先减小后增加。实验前期(≤480 h),NSS和CCT条件下的腐蚀速率可分别表达为：ΔD_1-1=0.7349t^{\mathrm{0.1522}},ΔD_2-1=0.3511t^{\mathrm{0.3313}};而在实验后期(>480 h),则分别为：ΔD_1-2=14.6239t^{-\mathrm{0.3236}},ΔD_2-2=6.8542t^{-\mathrm{0.1570}}。     

基于对比试验的Q345钢135o矫正法折弯及回弹优化

目的：针对自由回弹采用的补偿法寻找最优解过程繁杂,结果不稳定这一问题,寻找更为有效的折弯方式。方法利用Pearson相关系数和灰色系统理论,采用对比实验,以16 mm厚Q345钢为研究对象,选择凸模圆角、摩擦因数及矫正量为变量,回弹角与最大成形力为目标函数,求得工艺参数对回弹角的关联系数。再对优化的参数组合进行有限元模拟验证。结果矫正法回弹控制效果远远优于自由折弯模具的回弹控制效果。结论将优化获得的工艺参数进行有限元模拟验证,指导设计、试模,成形质量得到明显提高,对实际生产具有显著的指导意义。     

1200 MPa级冷轧双相钢组织性能及其热塑性

在实验室分别采用C-Si-Mn-Cr-Nb系及C-Si-Mn-Nb系成分设计试制了1 200MPa级冷轧双相钢,并对其热塑性进行了研究。结果表明,试验钢冷轧后连退板的抗拉强度分别达到了1 205 MPa、1 235 MPa,屈服强度分别为545 MPa、530 MPa,屈强比分别为0.45、0.43,伸长率分别为11.5%、10.5%,C-Si-Mn-Cr-Nb系成分设计的试验钢各项力学性能明显优于C-Si-Mn-Nb系试验钢。采用热模拟仪对试验钢的热塑性进行研究,发现1 200 MPa级冷轧双相钢在实验条件下,C-Si-Mn-Nb系试验钢出现第Ⅰ脆性区和第Ⅲ脆性区,而C-Si-Mn-Cr-Nb系试验钢仅出现第Ⅲ脆性区;C-Si-Mn-Nb系和C-Si-Mn-Cr-Nb系两种试验钢在600~1 100℃均出现热塑性降低,在750℃时降到这一区间的最低点,原因在于Nb(C,N)和AlN发生了沿奥氏体晶界析出。     

连续镀锌DP600双相钢的组织与性能研究

制备了连续镀锌DP600双相钢,利用光学显微镜、SEM、EBSD技术对其显微组织进行了观察和分析;利用X射线衍射和EBSD技术分别对钢板的宏观织构和微观织构进行了测定;并对其力学性能、n值和r值进行了检测.实验结果表明:试样组织为铁素体+马氏体岛的双相组织,该钢板具有良好的综合力学性能和成形性,达到了DP600级别双相钢的性能要求.     

780 MPa级CSP短流程双相钢动态性能本构模型

目的研究780 MPa级的短流程双相钢动态本构关系,建立能够准确描述材料的应变率敏感特性的本构模型。方法利用Zwick动态拉伸试验机和高速摄像应变测量系统,对该材料进行不同应变速率的拉伸试验,速率分别为0.001,0.01,0.1,1,10,100,500 s~(-1)。结果该材料具有明显的应变率效应,即强度随着应变率的升高而增加。基于Johnson-Cook、Zerilli-Armstrong和Khan-Huang模型对试验结果进行拟合,拟合优度分别为0.9736,0.9765,0.8926,对Khan-Huang模型进行修正后的拟合优度为0.9827。结论 JC和ZA模型可以直接准确表征材料本构关系,而KH模型需要修正后才能准确描述材料在高应变率下的本构关系。     

Investigation of Springback of Metallic Sheets at Small Strains

Abstract:  The bending process of an aluminium alloy and a high‐strength steel is analysed using the cylindrical bending test of 1 (Proceedings of the 5th International conference and workshop on numerical simulation of 3D sheet forming processes, 2002 , Jeju Island, South Korea). Despite its simplicity, it is now well known that this test is difficult to reproduce numerically. Indeed, it involves small plastic strains but large springback and exhibits complex contact boundary conditions providing severe benchmark characteristics. In order to obtain reliable results to be used for the validation of finite element models or simulations, particular attention has been paid to the fine measurement of several experimental parameters using a high‐resolution video camera. Several geometrical and contact parameters, as well as the springback angle, are determined. The springback results are compared with analytical results obtained using a classical bending model. It is shown that the agreement is good if the work‐hardening is identified within a small strain range, corresponding to the one covered during the test, as it mainly involves small deformations, pure bending and a weak anticlastic effect. Moreover, the decrease in the apparent modulus as a function of plastic strain leads to a more accurate measurement of the variation in the springback angle.     

马氏体对C-Si-Mn冷轧双相钢屈服特性的影响

通过实验室退火与回火,采用力学测定与显微组织分析研究了马氏体体积分数与回火温度对双相钢屈服特性的影响.结果表明:随马氏体体积分数从0%增加到约15%,双相钢的屈服强度显著降低,降低值约为80～100MPa;而马氏体体积分数在15%～35%之间,双相钢的屈服强度维持在一个较低的水平.当马氏体体积分数大于35%,双相钢屈服...     

高强汽车双相钢的连续退火与组织性能研究

目的 提升高强DP980双相钢的力学性能,优化连续退火工艺。方法 对高强汽车双相钢进行了连续退火处理,研究了连续退火均热温度、均热时间、过时效温度对冷轧双相钢显微组织、物相组织和力学性能的影响。结果 对于不同退火均热温度处理的双相钢,其组织均为铁素体(F)+马氏体(M),随着均热温度从715 ℃升高至865 ℃,残余奥氏体体积分数逐渐减小,抗拉强度、屈服强度先增后减,断后伸长率逐渐减小,在均热温度为815 ℃时,双相钢的抗拉强度和屈服强度达到最大值。随着均热时间从0.5 min延长至5 min,双相钢的晶粒尺寸逐渐增大,残余奥氏体体积分数先减后增,抗拉强度、屈服强度先增后减,断后伸长率先减后增,在均热时间为1.5 min时,抗拉强度和屈服强度达到最大值。随着过时效温度从245 ℃上升至395 ℃,双相钢中的马氏体体积分数逐渐减小,当过时效温度为395 ℃时,出现了贝氏体,奥氏体体积分数先增后减,抗拉强度、屈服强度逐渐减小,断后伸长率逐渐增大。结论 冷轧DP980双相钢适宜的连续退火工艺如下:均热温度为815 ℃、均热时间为3 min、过时效温度为295 ℃。此时双相钢具有较好的强塑性。