双曲扁壳类汽车覆盖件刚度的试验研究

为进一步掌握汽车覆盖件刚度控制机制,建立了以双曲扁壳件为研究模型的成形试验及刚度测试分析系统.分别完成了成形工艺条件中不同压边力、拉深深度条件下,双曲扁壳件的成形试验,5种约束方式下的双曲扁壳件刚度测试试验.分析了压边力、拉深深度和约束方式对刚度的影响规律.研究表明:刚度测试时的约束方式对刚度有重要影响,约束越大,刚度越大;约束的改变对刚度的影响远大于其他工艺条件(压边力和拉深深度)对刚度的影响,提出刚度测试时为准确获得成形工艺条件等对刚度影响的最佳约束方式;工艺条件中压边力及拉深深度的变化对刚度亦有不同程度的影响,刚度随着压边力的增加而增大;成形时的拉深深度越大,刚度值也越大.上述工艺条件的改变对刚度的影响远大于厚度减薄对刚度的影响,在实际生产中,可以通过调整成形时的工艺参数提高汽车覆盖件的刚度.     

B1500HS高强钢连续轧制变截面板的高温本构关系

为了研究B1500HS高强钢连续轧制变截面板热冲压时的流变力学行为,采用Gleeble-3500热拉伸机,对厚度在1.2~1.7 mm、初始温度在650~850℃的试样,分别以0.2,0.5,2和5 s~(-1)的应变速率进行单向等温拉伸试验,经过测量和计算得到高温下材料的应力-应变试验曲线。然后研究不同板料厚度、热拉伸初始温度以及应变速率对高温下材料的流变应力的影响规律,基于热成形过程材料的加工硬化-动态软化这一特点,建立了加入厚度修正因子的Norton-Hoff本构关系,并通过拟合试验数据求取了本构关系的相关系数。最后将建立的本构关系模型预测应力值与试验结果进行线性回归分析,评估两者之间的线性相关系数、均方根误差和平均相对误差。结果表明,修正的Norton-Hoff本构关系与试验结果吻合较好。     

高强钢板热冲压工艺中的相变模拟

热冲压技术可以有效缓解高强钢板成形件起皱、开裂等缺陷,在汽车行业中得到广泛应用。文章以固态相变原理为依据,将流体动力学引入到热冲压工艺中,建立了热-流-力-相多场耦合平台,分析工艺参数对成形件组织分布的影响。结果表明,空冷后成形件马氏体含量随保压时间、水流速的增加而升高,获得马氏体含量充分的成形件的临界保压时间为13s。成形件组织分布不均,底部马氏体含量最少,法兰马氏体含量最多,试验结果与模拟结果吻合较好。     

高强钢盒形件热冲压成形组织预测

根据热冲压成形的工艺特点,分析热冲压成形过程中的组织转变过程,并选择了热冲压成形的组织转变模型。利用ABAQUS后处理二次开发,预测高强钢热冲压盒形件中马氏体的体积分数。通过热冲压试验和数值模拟,研究了压边力对热冲压盒形件微观组织的影响规律,并由热冲压盒形件的金相分析进行验证,试验结果与模拟结果基本吻合,证明所选模型对预测热冲压成形件的组织可行,而且有效。     

双曲面扁壳类汽车覆盖件刚度的影响因素权重分析

基于汽车覆盖件成形特点,建立了研究刚度问题的双曲面扁壳试验研究模型和有限元模拟模型,试验验证了数值模拟对覆盖件刚度的分析与预测的可靠性。采用数值模拟和试验相结合的方法研究探讨了各影响因素,即板材几何形状、成形工艺因素及材料性能参数对刚度的影响规律,分析各因素间对刚度的影响权重,揭示双曲面扁壳类覆盖件刚度的影响机制。在减重节能背景下,在不增加板料厚度的情况下,改变汽车的流线设计,选择合适的材料以及调整成形时的工艺参数将有助于提高汽车覆盖件的刚度。     

高强钢TRB高温下热流变特性

为了准确仿真高强钢板热冲压成形过程,获得高强钢高温下的材料本构关系模型,利用Gleeble3500热模拟试验机在不同温度和应变速率下对不同厚度的高强钢B1500HS钢板进行了单向拉伸试验,获得各种工艺条件下的应力-应变曲线,并基于变形抗力数学模型,引入板材厚度参数,通过最小二乘法进行数据拟合获得高强钢TRB高温下的材料本构关系.利用试验结果对本构关系模型进行的拟合验证表明,拟合程度较好,说明建立的材料本构关系能很好地描述高强钢TRB在高温下的应力-应变关系.