超高强度钢板料胀形成形极限研究
2021-10-07王苏静邓沛然宣守强种习文
王苏静,邓沛然,宣守强,徐 辉,种习文
(上海工程技术大学 材料工程学院,上海 201620)
0 引 言
近年来,各种轻量化材料不断发展,但钢材仍是汽车结构制造中的主要材料。为实现减轻质量、节能环保和提高车身安全性,需使用抗拉强度超过1 GPa的先进超高强度钢(AUHSSs)[1,2]。DP1180双相钢作为一种新型超高强度钢,是国内外钢铁企业研究的重点材料之一。然而,UHSS中较硬的马氏体组织[3,4],给冲压过程和成形工艺设计带来困难。超高强度钢在室温下成形性能较差,且冷成形的技术难度大和生产限制多,因此热成形加工方式将成为其主要加工方法。
S PANDRE等[5]研究了不同温度和应变速率下的DP590拉伸变形行为和材料性能。关于600 MPa级别的DP钢研究较多,而1 000 MPa级别的先进高强度钢研究较少,因此DP1180高强度钢在不同参数条件下的性能研究对实现其在汽车轻量化中的应用具有参考价值。吴恺威[6]利用冲压成形测试系统,对DP590板料进行了不同冲压速度下的杯突试验,通过伺服压力机板料测试系统的精密传感器读取了冲压过程中的凸模位置、速度和载荷的关系曲线,获得了0.8 mm厚的板料在不同冲压速度、润滑条件及压边力条件下的IE值。其试验结果表明:冲压速度、润滑条件和压边力对DP590材料的胀形性能均有影响,研究有助于材料的轻量化应用和工艺参数的优化。孙立君等[7]通过公式推导并结合有限元模拟技术,基于Swift分散性失稳和Hill集中性失稳2种理论模型,将最小厚度的计算结果与有限元模拟试验得到材料破裂时的最小厚度对比,计算结果表明:Hill失稳理论能较准确地预测超薄不锈钢材料在胀形过程中的破裂趋势,该结论可用于预测超薄不锈钢发生胀形时的极限。……
