高强钢板冲压位移回弹补偿技术研究与应用

回弹是高强钢板零件冲压中的一大难题,当前工程应用中仍然依赖大量修模解决回弹问题。该文采用全工序仿真计算和回弹补偿方法,提高回弹计算的数值模拟精度;利用位移回弹补偿原理,对拉延型面和修边型面进行回弹补偿,使冲压回弹后的零件尺寸满足设计产品的精度要求。该研究提高了高强钢冲压件的质量,实际生产的应用效果良好。

温热环境下汽车用钢DP590板材屈服行为

通过20℃、60℃、100℃、150℃、190℃温度下的单拉试验得到了汽车用钢DP590板材不同温度下的力学性能参数,并对其进行分析。研究表明,DP590板材在0°、45°、90°方向上的应力应变曲线随温度升高均呈现先降低、后升高现象。通过温热环境下的十字形试件双向拉伸试验,获得了DP590板材在温度20℃、60℃、100℃、150℃、190℃等效塑性应变在0.2%、1.0%、2.0%下的屈服轨迹。发现在同一温度下,DP590钢板在不同等效塑性应变下的屈服轨迹相似;而在同一等效塑性应变下,DP590板材在不同温度下的屈服轨迹形状不同,满足的屈服准则不一样。

汽车前立柱下角撑热成形热-力-相变耦合仿真分析

依据相变动力学理论,对高强度钢板热成形微观组织转变与力学性能预测模型进行研究。基于该模型建立汽车前立柱下角撑的热成形有限元模型,采用热-力-相变耦合分析方法对热成形过程进行仿真分析,得到制件的温度、组织和硬度的分布及变化。以高强度硼钢USIBOR1500为试验材料对汽车前立柱下角撑进行试制,并从成形件上取样进行微观组织分析和力学性能测试。结果表明,成形件的微观组织为均匀板条状马氏体,抗拉强度达到1 400MPa以上,3个典型位置的硬度均大于450HV,且力学性能分布与模拟结果一致,验证了所建立模型的可靠性。

一种韧性断裂模型的理论研究和实验验证

为研究高强钢板成形过程中的损伤破裂机理,更准确地预测高强钢的断裂失效行为,基于细观损伤力学的空穴理论,并在屈服函数就是塑性势函数的通用性假设基础上推导了各向同性的韧性断裂模型;同时引入Lode参数以反映不同应变状态下空穴形核、长大以及聚合的差异,提出了一种包含应力三轴度和Lode参数的新模型.在Hill正交各向异性屈服假设下,描述了平面应力状态下应力比值、r值与应力三轴度、等效塑性应变的关系.最后,针对DP590进行了参数确定和实验验证.结果表明:应力三轴度在高强钢韧性断裂中仍然起主导因素,在低应力三轴下,材料主要是剪切型破坏,空穴的长大及聚合方式主要受剪应力影响,高应力三轴下,空穴损伤主要受拉应力影响,断裂是韧窝形的;Lode参数决定了应力组成形式,也间接地反映了应变状态,它与应力三轴度共同决定了空穴损伤的发展.新的模型能较准确地预测DP590的成形极限.

能谱分析在汽车板表面质量改进中的应用

汽车板表面质量是汽车板生产制造过程中重点关注的内容之一。试验重点介绍了扫描电镜及能谱分析在冷轧和热镀锌汽车板异物压入、表面漏镀和条纹3类典型表面缺陷微观分析中的应用。利用能谱分析可以快速确定缺陷区域各种物质的成分,根据成分特征和在钢带上的分布规律推测缺陷发生的工序和环节,最终可以大大缩小生产现场全工序排查的范围,快速制定有效的改进措施,改善汽车板表面质量。

热处理对B1500HS钢激光拼焊板力学性能的影响

利用单轴拉伸试验机、扫描电子显微镜、能量色散谱仪、光学显微镜、维氏硬度仪等研究了热处理前后B1500HS钢激光拼焊板的淬火性能.结果表明:热处理前B1500HS钢拼焊板焊缝强度远高于母材区,硬度分布极不均匀;热处理后,B1500HS钢拼焊板的元素分布几乎没有变化,整体强度有了大幅的提高,但塑性下降程度较大,其中横向塑性最差,经维氏硬度测试,发现焊缝至母材区的硬度过渡平滑.硬度值平滑过渡使得应力和应变分布更加均匀,保证了母材和焊缝力学性能的良好连续性,可以显著提高B1500HS钢拼焊板的成形性能.