鄂宏伟，李亚东，郑学斌，韩龙帅

(首钢集团有限公司技术研究院，北京 100043)

0 引 言

目前，计算机技术和有限元理论迅猛发展，金属板料成形仿真技术也得到广泛应用。仿真技术已成为汽车产品设计及生产过程中必不可少的辅助工具，能够大幅度缩短产品及模具的开发周期，降低研发成本[1]。金属板料成形仿真是汽车车身总体设计和部分零部件模具开发制造的关键，仿真结果的准确度对于整车设计和模具整改具有重要的指导意义。仿真结果的准确性与材料模型的选取密切相关，所述材料模型主要包括硬化模型、屈服准则等[2]。

近年来，学者们相继提出了各种硬化模型和屈服准则来描述材料的力学行为。常用的硬化模型包括Ludwik、Swift、Hockett-Sherby和Voce等[3-4]；常用的屈服准则包括适用于各向同性材料的Tresca屈服准则和Mises屈服准则[5]。但大多数板料具有显著的各向异性[6]，为此学者们提出了多种各向异性屈服准则，其中Hill系列屈服准则、Barlat系列屈服准则和BBC系列屈服准则都是较常见的模型，且都内嵌于大多数商业有限元软件中。Autoform软件中就内含典型的Hill′48[7]、Barlat′89[8]和BBC-2005屈服准则[9]。不同类别的硬化模型和屈服准则对于材料的适用性不尽相同，针对特定牌号的材料选择精确的材料模型，是提高其力学行为仿真精度的关键。作者基于Ludwik、Swift、Hockett-Sherby等3种硬化模型，对在汽车车身上应用最多的DC56D+Z超深冲钢进行材料性能参数解析，以确定能准确描述该钢流变行为的硬化模型；基于此，结合Hill′48、Barlat′89和BBC-2005屈服准则对DC56D+Z超深冲钢汽车后背门内板进行冲压成形仿真，研究不同屈服准则的适用性，为企业在生产中选择合适的材料模型提供参考。……