【摘要】：QP鋼是最新的第三代超高強(qiáng)度鋼,擁有超高的強(qiáng)度和較好的延伸率,應(yīng)用前景廣闊。但是超高的屈服強(qiáng)度使得QP鋼的成形和回彈問題依然很嚴(yán)峻,尤其是較大的回彈問題導(dǎo)致模具不斷返修,浪費(fèi)了大量的時(shí)間和成本。本文基于自主設(shè)計(jì)的弧形件對QP980鋼的回彈問題進(jìn)行研究,提出了一套從準(zhǔn)確預(yù)測回彈,到如何減少回彈,再到對回彈進(jìn)行補(bǔ)償?shù)幕貜椏刂婆c補(bǔ)償流程。CAE開發(fā)階段,采用先進(jìn)的回彈預(yù)測模型即Y-U材料模型,對弧形件進(jìn)行回彈預(yù)測,并與目前工業(yè)上常用的兩種材料模型進(jìn)行對比。最后通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證,結(jié)果顯示,采用Hill+Y-U、Barlat+Y-U、Hill和Barlat材料模型預(yù)測的平均回彈值與實(shí)際值的差值分別是0.05mm、0.1mm、0.15mm和0.3mm。采用Y-U材料模型可以極大的提高QP鋼的回彈預(yù)測精度。工藝優(yōu)化階段,將中心復(fù)合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與響應(yīng)面法相結(jié)合,對影響弧形件回彈的工藝因素壓邊力、下模與板料的摩擦系數(shù)和壓邊圈與板料的摩擦系數(shù)進(jìn)行了分析,指出板料成形越充分,弧形件的回彈越小。然后對工藝因素進(jìn)行基于響應(yīng)面法的多目標(biāo)的遺傳算法優(yōu)化,得到了最佳的工藝組合,使用優(yōu)化后的工藝參數(shù),模擬弧形件修邊后最大回彈從0.89mm降到了0.44mm,減少了50%�；貜椦a(bǔ)償階段,提出了一套回彈補(bǔ)償流程,提高弧形件的回彈補(bǔ)償效率。此流程的第一階段是工藝優(yōu)化,基于準(zhǔn)確的預(yù)測回彈和對工藝進(jìn)行優(yōu)化,盡量減少弧形件回彈,為回彈補(bǔ)償提供了良好基礎(chǔ)。第二階段是回彈評估與回彈補(bǔ)償前的魯棒性分析,基于虛擬正交實(shí)驗(yàn)法對影響回彈的各工藝因素進(jìn)行魯棒性分析,分析指出弧形件會因?yàn)楣に噮?shù)的波動,導(dǎo)致實(shí)際生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大約30%的尺寸不合格產(chǎn)品。第三階段是回彈補(bǔ)償,基于回彈預(yù)測結(jié)果對弧形件進(jìn)行回彈補(bǔ)償,使得補(bǔ)償后的產(chǎn)品形狀與預(yù)期形狀的最大偏差從優(yōu)化后的0.44mm降到0.12mm。第四階段是對補(bǔ)償后的模具進(jìn)行回彈和質(zhì)量控制分析,基于虛擬正交實(shí)驗(yàn)法對影響回彈和成形質(zhì)量的各工藝因素進(jìn)行魯棒性分析,分析指出補(bǔ)償后的模具沖壓出的產(chǎn)品會因?yàn)橄履Ｅc板料間的摩擦系數(shù)和壓邊力波動而造成產(chǎn)品質(zhì)量波動,生產(chǎn)過程中增加潤滑條件以及適當(dāng)減少壓邊力,可以提高產(chǎn)品的合格率。最后通過實(shí)驗(yàn)得到的弧形件產(chǎn)品成形質(zhì)量良好,尺寸精度符合要求,驗(yàn)證了本文提出的對QP鋼回彈控制與補(bǔ)償流程的合理性。此流程不僅可以提高回彈補(bǔ)償?shù)男蔬�能提高產(chǎn)品的合格率,避免了盲目補(bǔ)償以及補(bǔ)償不合理而造成的大量時(shí)間成本和經(jīng)濟(jì)成本的浪費(fèi)。
【圖文】：

QP980鋼硬化曲線

受包辛格效應(yīng)的主應(yīng)力分布云圖
【學(xué)位授予單位】：天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG142.1

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本文編號：2655284