雙相鋼板成形界面壓力數(shù)值仿真及對板料表面損傷影響.pdf

1、先進高強鋼具有高的比強度和吸能性等優(yōu)點，在車身結構件、安全件上得到大量應用。相比傳統(tǒng)鋼種，先進高強鋼板在沖壓成形時需要更大壓邊力和拉深力，同時為了增加零件尺寸精度，經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，導致板料表面損傷及模具磨損現(xiàn)象更嚴重，影響著零件表面質量和工藝穩(wěn)健性，同時提高了模具的維修成本。因此，研究先進高強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系，揭示各影響因素對界面接觸壓力的影響規(guī)律，

2、對抑制或消減先進高強度鋼板表面損傷具有重要的價值。
　　本文針對雙相鋼板在沖壓成形過程中出現(xiàn)的表面損傷現(xiàn)象進行了研究，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，以及研究關鍵參數(shù)對板料-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，獲取沖壓過程中的摩擦功W，并結合實際沖壓模擬試驗的臨界沖壓次數(shù)N，構建了N-W圖，為實際沖壓過程中零件

3、表面損傷缺陷控制提供技術依據(jù)。本文的主要研究內容如下：
　?。?）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際實驗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)域和模具磨損嚴重區(qū)域在整個沖壓行程中的界面接觸壓力的分布及演變規(guī)律。
　?。?）關鍵影響參數(shù)對成形界面接

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?；谏鲜鼋缑娼佑|壓力的數(shù)值仿真技術，本文研究了干摩擦條件下材料力學性能（板料強度級別）、工藝參數(shù)（壓邊力、圓角半徑、摩擦系數(shù)及拉延筋）等因素對板料-模具界面接觸壓力分布及演變的影響規(guī)律。
　?。?）基于摩擦功的成形表面損傷預測方法研究
　　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，且將模擬試驗結果用于實際生產中表面損傷的預測，摩擦功起到連接橋梁的作用。本文通過數(shù)值方法來計算出成形過程中的摩擦功 W，再結合已有的雙相鋼沖壓成形模擬試驗的臨界沖壓次數(shù) N，構建出N-W圖，實現(xiàn)生產中雙相鋼表面損傷缺陷的預測，為實際表面質量控制提供指導。
　　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