汽車覆蓋件中存在著大量的翻邊特征。隨著先進(jìn)高強(qiáng)鋼板（AHSS）在輕量化車身結(jié)構(gòu)中的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,給傳統(tǒng)翻邊成形工藝帶來了一定的挑戰(zhàn):高強(qiáng)度帶來的板材翻邊成形性能較差;先進(jìn)高強(qiáng)鋼在成形過程中表現(xiàn)出與傳統(tǒng)金屬板材完全不同的破裂失效行為;翻邊工藝復(fù)雜導(dǎo)致難以直觀的判斷材料的變形性質(zhì),無法準(zhǔn)確的計算板料減薄情況。論文針對上述問題,通過深入分析翻邊成形過程中板材的應(yīng)力-應(yīng)變狀態(tài),對模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計,以期提升板材的拉伸翻邊成形性能;同時將塑性損傷引入材料成形性能的預(yù)測和評價中,通過準(zhǔn)確的材料本構(gòu)模型和創(chuàng)新的工藝設(shè)計為汽車覆蓋件產(chǎn)品復(fù)雜翻邊特征成形提供工藝技術(shù)方面的指導(dǎo)。論文基于理論分析、數(shù)值模擬技術(shù)及物理實驗開展了以下研究工作:（1）以MC600DP雙相高強(qiáng)鋼為研究對象,開展材料性能實驗;基于Abaqus有限元軟件建立耦合細(xì)觀損傷彈塑性本構(gòu)的單向拉伸數(shù)值仿真模型。針對實驗設(shè)計-代理模型標(biāo)定損傷參數(shù)的弊端,利用Python語言進(jìn)行Abaqus二次開發(fā),構(gòu)建基于遺傳算法的全自動數(shù)值仿真程序,以實現(xiàn)細(xì)觀損傷參數(shù)與材料宏觀力學(xué)性能之間的高精度映射和自適應(yīng)優(yōu)化,得到精確描述高強(qiáng)鋼板實際流動行為和損傷演化的... 

【文章來源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

全新一代奧迪A8車身材料Fig.1.1BodymaterialsofNewgenerationofAudiA8

1緒論3270~700MPa）；超高強(qiáng)度鋼的屈服強(qiáng)度通常大于550MPa（抗拉強(qiáng)度大于700MPa）。普通高強(qiáng)度鋼主要以固溶強(qiáng)化、析出強(qiáng)化和細(xì)晶強(qiáng)化進(jìn)行性能調(diào)控，材料塑性隨強(qiáng)度的增加而顯著降低，強(qiáng)塑積（抗拉強(qiáng)度與延伸率的乘積）偏小，無法滿足汽車輕量化的需求。先進(jìn)高強(qiáng)度鋼（AHSS）則主要通過相變進(jìn)行強(qiáng)化，與普通高強(qiáng)鋼相比強(qiáng)塑積明顯提高，具有良好的碰撞吸能效果和輕量化潛力。圖1.2車用高強(qiáng)鋼分類示意圖Fig.1.2Classificationofhighstrengthsteelforautomobiles按照研發(fā)時間次序，先進(jìn)高強(qiáng)度鋼可分為三代。如圖1.2所示，第一代先進(jìn)高強(qiáng)度鋼塑性較差，強(qiáng)塑積介于15~20GPa%，是目前應(yīng)用最廣泛的高強(qiáng)度鋼。第二代先進(jìn)高強(qiáng)度鋼由于合金元素的添加，強(qiáng)塑積達(dá)到60GPa%，具有高強(qiáng)度、高延性、髙韌性的特點。但由于高合金含量帶來的高成本，尚未在汽車上實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。第三代先進(jìn)高強(qiáng)度鋼兼顧強(qiáng)度、塑性和經(jīng)濟(jì)性的優(yōu)勢，尚在研究；其強(qiáng)塑積可達(dá)40GPa%，兼具第一代AHSS的成本優(yōu)勢和第二代AHSS的性能特點。論文研究的冷軋雙相鋼（DP鋼）屬于第一代先進(jìn)高強(qiáng)度鋼，也是目前市場上應(yīng)用最廣泛的車身用鋼。雙相鋼通常具有兩種不同的金相織構(gòu)，適合軋制成薄板并廣泛用于汽車覆蓋件生產(chǎn)與制造的雙相鋼，是低碳鋼或低合金高強(qiáng)度鋼經(jīng)過臨界區(qū)連續(xù)退火控制軋制而成的鐵素體-馬氏體雙相鋼。在鐵素體-馬氏體雙相鋼的冶煉過程中通過添加適當(dāng)?shù)暮辖鹪夭⒗民R氏體低溫相變生成強(qiáng)化組織，使硬質(zhì)的馬氏體相彌散到軟質(zhì)的鐵素體相中。DP鋼將鐵素體的良好成形性與馬氏體的高硬度相結(jié)合，使鐵素體-馬氏體雙相鋼板具有以下特點：屈強(qiáng)比低，加工硬化指數(shù)高，烘烤硬化性能好；各向異性小，良好的抗疲勞性能和低溫韌性；良好的焊接

重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文4性。雙相鋼卓越的服役性能和較好的成形性能使其廣泛用于需要高強(qiáng)度及高抗碰撞吸能效果且成形要求也較為嚴(yán)格的汽車結(jié)構(gòu)件和安全件，如座椅橫梁、艙邊梁襯板件、艙邊梁側(cè)連接件、前內(nèi)縱梁等零件。1.2.2高強(qiáng)鋼板翻邊成形關(guān)鍵技術(shù)圖1.3翻邊特征的作用Fig.1.3Theapplicationofflanginginautomobileparts汽車覆蓋件中存在著大量的翻邊特征，翻邊工藝是覆蓋件生產(chǎn)中一道必不可少的工序。其工藝原理是利用模具將金屬平板坯料或半成品工序件的一部分（孔緣或外緣），沿著一定的輪廓線翻成豎邊或只把坯料中某一部分的孔徑加以擴(kuò)大的成形方法。如圖1.3所示，翻邊部分主要用于車身結(jié)構(gòu)之間相互連接（焊接、鉚接、粘結(jié)等），有的翻邊可提高零件剛性或是產(chǎn)品流線或美觀方面的要求。翻邊有多種分類方式，如圖1.4所示，根據(jù)輪廓線的不同，翻邊工藝可分為以下幾種形式：圖1.4典型翻邊特征：（a）直翻邊；（b）拉伸類翻邊；（c）壓縮類翻邊；（d）孔翻邊Fig.1.4Typicalflangingprocess:(a)straightflanging;(b)stretchflanging;(c)shrinkflanging;(d)holeflanging①直翻邊直翻邊輪廓線為一條不封閉的直線，是最簡單的翻邊形式。成形過程中，金屬坯料僅僅發(fā)生彎曲變形。因此，彎曲可視為翻邊的一種特殊形式。②拉伸類翻邊當(dāng)翻邊輪廓線為一條內(nèi)凹的曲線時，翻邊法蘭變形區(qū)承受切向和徑向的雙向


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