雙相鋼板成形界面壓力數(shù)值仿真及對(duì)板料表面損傷影響.pdf

1、先進(jìn)高強(qiáng)鋼具有高的比強(qiáng)度和吸能性等優(yōu)點(diǎn)，在車身結(jié)構(gòu)件、安全件上得到大量應(yīng)用。相比傳統(tǒng)鋼種，先進(jìn)高強(qiáng)鋼板在沖壓成形時(shí)需要更大壓邊力和拉深力，同時(shí)為了增加零件尺寸精度，經(jīng)常采用小模具圓角沖壓工藝，這些都將大大增加板料-模具界面接觸壓力，導(dǎo)致板料表面損傷及模具磨損現(xiàn)象更嚴(yán)重，影響著零件表面質(zhì)量和工藝穩(wěn)健性，同時(shí)提高了模具的維修成本。因此，研究先進(jìn)高強(qiáng)鋼板沖壓成形中的表面損傷行為與界面接觸壓力分布的關(guān)系，揭示各影響因素對(duì)界面接觸壓力的影響規(guī)律，

2、對(duì)抑制或消減先進(jìn)高強(qiáng)度鋼板表面損傷具有重要的價(jià)值。
　　本文針對(duì)雙相鋼板在沖壓成形過程中出現(xiàn)的表面損傷現(xiàn)象進(jìn)行了研究，通過建立雙相鋼板 U形件沖壓成形仿真模型，提取成形過程中板料-模具接觸界面的接觸壓力，來研究沖壓中界面接觸壓力的分布及演化規(guī)律，以及研究關(guān)鍵參數(shù)對(duì)板料-模具界面接觸壓力分布及變化的影響規(guī)律。最后，基于數(shù)值仿真技術(shù)，獲取沖壓過程中的摩擦功W，并結(jié)合實(shí)際沖壓模擬試驗(yàn)的臨界沖壓次數(shù)N，構(gòu)建了N-W圖，為實(shí)際沖壓過程中零件

3、表面損傷缺陷控制提供技術(shù)依據(jù)。本文的主要研究內(nèi)容如下：
　?。?）雙相鋼板沖壓成形界面接觸壓力的獲取
　　由于沖壓成形過程中，板料-模具界面接觸壓力在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中很難直接測得并獲取。本文借助數(shù)值仿真手段，建立了雙相鋼板 U形件沖壓成形仿真模型，并獲取了雙相鋼板成形過程中的板料-模具界面接觸壓力。研究了板料表面損傷發(fā)生區(qū)域和模具磨損嚴(yán)重區(qū)域在整個(gè)沖壓行程中的界面接觸壓力的分布及演變規(guī)律。
　?。?）關(guān)鍵影響參數(shù)對(duì)成形界面接

4、觸壓力影響規(guī)律研究
　　雙相鋼板沖壓成形過程中的界面接觸壓力，與摩擦副材料、潤滑條件、工藝條件等影響因素有關(guān)?；谏鲜鼋缑娼佑|壓力的數(shù)值仿真技術(shù)，本文研究了干摩擦條件下材料力學(xué)性能（板料強(qiáng)度級(jí)別）、工藝參數(shù)（壓邊力、圓角半徑、摩擦系數(shù)及拉延筋）等因素對(duì)板料-模具界面接觸壓力分布及演變的影響規(guī)律。
　　（3）基于摩擦功的成形表面損傷預(yù)測方法研究
　　沖壓過程中，板料表面損傷是摩擦副材料和外在工藝條件等綜合作用的結(jié)果。摩擦

5、功較界面接觸壓力能更好地反映這些因素的綜合作用效果，且將模擬試驗(yàn)結(jié)果用于實(shí)際生產(chǎn)中表面損傷的預(yù)測，摩擦功起到連接橋梁的作用。本文通過數(shù)值方法來計(jì)算出成形過程中的摩擦功 W，再結(jié)合已有的雙相鋼沖壓成形模擬試驗(yàn)的臨界沖壓次數(shù) N，構(gòu)建出N-W圖，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)中雙相鋼表面損傷缺陷的預(yù)測，為實(shí)際表面質(zhì)量控制提供指導(dǎo)。
　　通過以上的研究工作，本文從界面接觸壓力和摩擦功角度研究了雙相鋼板成形過程中出現(xiàn)的表面損傷問題，形成沖壓過程中表面損傷缺陷預(yù)