本文關(guān)鍵詞：高強度冷熱軋汽車板材成形性能數(shù)值模擬及實驗研究

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【摘要】：隨著我國汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及環(huán)境壓力的增大，汽車輕量化是節(jié)能減排的迫切需求。目前，高強度鋼是汽車材料中成本較低的一種，因此汽車用鋼高強度化是汽車輕量化的重要的發(fā)展方向。高強度汽車板較普通汽車板成形性能差，其塑性較低、成形后回彈量大，因而，研究高強度汽車板成形性能具有十分重要意義。 本文通過單向拉伸實驗獲得包鋼700MPa熱軋汽車板的各項力學(xué)參數(shù)；通過查閱文獻獲得目前汽車廠商廣泛使用抗拉強度440MPa四種冷軋高強度板材B340LA，B280VK，H340LAD，DP440；選取其它兩種熱軋鋼板W510L，SAPH440分別進行對比分析，主要研究以下內(nèi)容。 就440MPa冷軋汽車板材而言，利用DYNAFORM數(shù)值模擬軟件，建立U型梁沖壓數(shù)值模型，模擬研究不同強度汽車板沖壓成形及回彈過程，分析回彈角度隨材料強度的變化規(guī)律；建立杯突試驗沖壓模型、擴孔試驗沖壓模、凸耳實驗沖壓模型、縱梁沖壓數(shù)值模型，模擬分析四種強度汽車板材成形性能，模擬計算結(jié)果表明：四種材料B340LA，B280VK，H340LAD，DP440的杯突值IE依次為7.2，8，8.1，8.5；擴孔率依次為39.4%，69.28%，48.747%，46.733%；凸耳率依次為5.43%，0，0，6.314%；通過縱梁成形得出四種材料成形性能從好到差依次為DP440，H340LAD，B280VK，B340LA。 就700MPa熱軋汽車板材而言，利用DYNAFORM數(shù)值模擬軟件，創(chuàng)建杯突試驗沖壓數(shù)值模型，模擬研究三種熱軋汽車板的脹形性能；創(chuàng)建U型梁沖壓數(shù)值模型，，模擬研究700MPa熱軋汽車板沖壓成形過程，研究分析不同沖壓工藝對回彈角的影響；創(chuàng)建載重汽車縱梁沖壓模型，模擬熱軋汽車板沖壓成形及回彈過程，分析沖壓回彈的大小。計算結(jié)果表明：三種種材料BT700，SAPH440，W510的杯突值IE依次為7.5，8.3，8.3;700MPa熱軋汽車板BT700的回彈規(guī)律為隨模具間隙、板與模具摩擦系數(shù)、凹模圓角的增大回彈角增大，隨壓邊力、板厚的增大回彈角度減小。 通過模擬計算，為今后包鋼冷熱汽車鋼板新產(chǎn)品的開發(fā)提供技術(shù)支持。
【關(guān)鍵詞】：高強度汽車板材 數(shù)值模擬 成形性能 回彈
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG386
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 課題背景9-10
• 1.2 高強度鋼及研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 汽車板的分類10
• 1.2.2 高強冷軋汽車鋼板發(fā)展現(xiàn)狀10-11
• 1.2.3 高強汽車大梁用熱軋板材發(fā)展現(xiàn)狀11
• 1.2.4 高強度鋼板的沖壓成形性能11-13
• 1.3 板料成形數(shù)值模擬技術(shù)與回彈預(yù)測研究的進展13-15
• 1.3.1 沖壓成形有限元數(shù)值模擬的研究概況13-14
• 1.3.2 板料回彈模擬的研究進展14
• 1.3.3 沖壓模擬軟件簡介14-15
• 1.4 研究的可行性15
• 1.5 選題的意義與內(nèi)容15-16
• 1.5.1 課題研究的意義15-16
• 1.5.2 研究的主要內(nèi)容16
• 1.6 本章小結(jié)16-17
• 2 板料成形有限元數(shù)值模擬基本理論17-24
• 2.1 引言17
• 2.2 求解算法的選擇17-19
• 2.3 單元技術(shù)概括19-20
• 2.4 材料模型簡介20-21
• 2.5 接觸處理21-22
• 2.6 成形極限圖22-23
• 2.7 本章小結(jié)23-24
• 3 冷軋高強度汽車板成形性數(shù)值模擬24-51
• 3.1 不同強度冷軋板回彈分析25-29
• 3.1.1 三維模型的建立25
• 3.1.2 數(shù)值模擬模型的建立25-26
• 3.1.3 沖壓模擬參數(shù)的設(shè)置26-27
• 3.1.4 數(shù)值模擬結(jié)果分析27-29
• 3.2 杯突試驗29-36
• 3.2.1 幾何模型的建立30
• 3.2.2 三維模型的建立30
• 3.2.3 數(shù)值模擬模型的建立30-31
• 3.2.4 沖壓模擬參數(shù)的設(shè)置31
• 3.2.5 數(shù)值模擬結(jié)果分析31-36
• 3.3 擴孔實驗36-39
• 3.3.1 三維模型的建立37
• 3.3.2 數(shù)值模擬模型的建立37
• 3.3.3 沖壓模擬參數(shù)的設(shè)置37
• 3.3.4 沖壓成形數(shù)值模擬結(jié)果分析37-39
• 3.4 凸耳實驗39-42
• 3.4.1 三維模型的建立40-41
• 3.4.2 數(shù)值模擬模型的建立41
• 3.4.3 沖壓模擬參數(shù)的設(shè)置41
• 3.4.4 沖壓成形數(shù)值模擬結(jié)果分析41-42
• 3.5 橫梁沖壓成形數(shù)值模擬42-50
• 3.5.1 零件成形性分析43
• 3.5.2 數(shù)值模擬模型的建立43
• 3.5.3 沖壓模擬參數(shù)的設(shè)置43-45
• 3.5.4 模擬結(jié)果分析45-50
• 3.6 本章小結(jié)50-51
• 4 熱軋高強度汽車板沖壓成形數(shù)值模擬與實驗研究51-69
• 4.1 700MPa 高強度熱軋鋼板單向拉伸實驗研究52-55
• 4.1.1 實驗設(shè)備與實驗方法52
• 4.1.2 實驗材料52
• 4.1.3 拉伸試樣設(shè)計52
• 4.1.4 實驗結(jié)果及分析52-55
• 4.2 杯突試驗55-60
• 4.2.1 三維模型的建立56
• 4.2.2 數(shù)值模擬模型的建立56
• 4.2.3 沖壓模擬參數(shù)的設(shè)置56
• 4.2.4 數(shù)值模擬結(jié)果分析56-60
• 4.3 沖壓工藝對 U 型梁回彈的影響60-65
• 4.3.1 創(chuàng)建三維模型60
• 4.3.2 創(chuàng)建有限元模型60-62
• 4.3.3 模具間隙對 700MPa 熱軋汽車板沖壓回彈的影響62
• 4.3.4 摩擦系數(shù)對 700MPa 熱軋汽車板回彈的影響62-63
• 4.3.5 模具圓角對 700MPa 熱軋汽車板沖壓回彈的影響63-64
• 4.3.6 板料厚度對 700MPa 熱軋汽車板沖壓回彈的影響64
• 4.3.7 壓邊力對 700MPa 熱軋汽車板沖壓回彈的影響64-65
• 4.4 縱梁彎曲成形及回彈分析65-68
• 4.4.1 縱梁彎曲成形易出現(xiàn)的問題65
• 4.4.2 縱梁彎曲幾何模型的建立65-66
• 4.4.3 縱梁彎曲有限元模型的建立66
• 4.4.4 模擬結(jié)果分析66-68
• 4.5 本章小結(jié)68-69
• 結(jié)論69-70
• 參考文獻70-74
• 在學(xué)研究成果74-75
• 致謝75

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 趙培林;路峰;王建景;王金秀;吳會亮;;700MPa級超高強度汽車大梁用鋼研究與開發(fā)[J];軋鋼;2011年02期

2 王愛華;;我國汽車用鋼市場及其發(fā)展趨勢[J];軋鋼;2012年06期

3 東方;;700MPa高強鋼在商用車領(lǐng)域?qū)⒋笥锌蔀閇J];商用汽車;2012年16期

4 樊立華;;高強度汽車大梁鋼在商用車輕量化方面的應(yīng)用[J];商用汽車;2010年12期

本文編號：1084796