复杂截面超高强钢连续辊弯成型回弹预测与控制研究
发布时间：2021-07-17 21:03
近些年来,在节能、环保和安全等方面的挑战日益突出,汽车轻量化成为一种必然趋势。高强钢和超高强钢的应用,是实现轻量化和增加汽车安全性能的重要手段。与冲压等其他成型技术相比,超高强钢连续辊弯成型技术具有生产率高、表面质量好、尺寸精度高、材料利用率高、经济效益好等优点。但在复杂截面超高强钢连续辊弯成型过程中存在回弹大、尺寸精度难以控制的挑战,这个问题越来越制约着超高强钢在汽车行业中的应用。解决超高强钢回弹问题一直是辊弯行业的一个难点问题。在国家科技部创新方法工作专项（2016IM010300）等支持下,本文结合汽车轻量化用超高强钢板辊弯成型结构件服务需求,采用基础实验、理论解析、有限元建模数值模拟和工业试验验证及应用相结合的方法,通过钢铁制造超高强钢板材料特性、辊弯成型制造过程成型工艺、融合集成回弹控制方法理论与汽车轻量化超高强钢结构件的试验验证应用,为满足复杂截面超高强钢高端辊弯产品制造与服务融合的多工序用户需求探索了有效实现路径,完成的主要内容及工作成果如下:（1）揭示建立了超高强钢变弹性模量、各向异性及随动硬化材料特性模型,实现复杂截面超高强钢完整辊弯成型过程回弹有限元建模,显著提高有...
【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：137 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－１北美汽车高强钢用量趋势??
与普通钢连续辊弯成型的零部件相比，超高强钢辊弯成型零部件的回弹??量特别大，尺寸精度更难以保证，例如防撞梁、门槛件加强筋、Ｂ柱等，如??图１－３所示。连续辊弯成型所加工的产品，截面越来越复杂化和精密化。连??续辊弯成型加工复杂截面超高强型钢易表现出很多缺陷，如：回弹问题，严??重制约着辊弯成型技术的发展。因此，复杂截面超高强钢连续辊弯成型回弹??预测及控制是当今汽车行业重要挑战之一。另外，由于不同批号、厂家，甚??至同一卷材料特性的微小改变，都会显著影响高钢强和超高强钢型钢的尺寸??精度［４］。以Ｍ１５００为例，材料强度波动１０％，材料的强度就变化了?１５０ＭＰａ，??而这些材料特性的变化给超高强钢连续辊弯成型回弹预测和控制带来了很大??挑战，因此研究复杂截面超高强钢辊弯成型回弹预测和控制是一个迫在眉睫??的话题。??图１－３高强钢新一代汽车上应用情况??本文共分７章。第１章主要说明本论文的立项背景及研宄意义；第２??章对连续辊
０?３００?６００?９００?１２００?１８００??抗拉强度／ＭＰａ??图１－２先进高强钢延展性和强度示意图??通钢连续辊弯成型的零部件相比，超高强钢辊弯成型零部件的，尺寸精度更难以保证，例如防撞梁、门槛件加强筋、Ｂ柱等，示。连续辊弯成型所加工的产品，截面越来越复杂化和精密化。型加工复杂截面超高强型钢易表现出很多缺陷，如：回弹问题，辊弯成型技术的发展。因此，复杂截面超高强钢连续辊弯成型制是当今汽车行业重要挑战之一。另外，由于不同批号、厂家，材料特性的微小改变，都会显著影响高钢强和超高强钢型钢的以Ｍ１５００为例，材料强度波动１０％，材料的强度就变化了?１５０Ｍ料特性的变化给超高强钢连续辊弯成型回弹预测和控制带来了此研究复杂截面超高强钢辊弯成型回弹预测和控制是一个迫在
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于过弯缺陷控制的异型管辊弯成型过程有限元仿真[J]. 曹建国,王乐,刘江,刘晓立,赵荣国,贺增磊. 中南大学学报(自然科学版). 2017(09)
[2]Effect of hot/warm roll-forming process on microstructural evolution and mechanical properties of local thickened U-rib for orthotropic steel deck[J]. Xue-feng Peng,Jing Liu,Jing-tao Han,Dong-bin Wei. Journal of Iron and Steel Research（International）. 2017(03)
[3]C型钢的冷弯成形工艺参数分析及优化[J]. 李子轩,束学道,郭德林,王英,位杰,周子荣. 哈尔滨工程大学学报. 2017(03)
[4]辊弯成形中成形力的理论分析和有限元仿真[J]. 韩飞,朱德鹏. 锻压技术. 2016(12)
[5]矩形管冷弯成形的辊花设计及成形规律[J]. 杜凤山,付志强,于辉. 中国机械工程. 2016(21)
[6]双相钢DP780在循环加载-卸载过程中的非弹性回复行为及其微观机理[J]. 徐虹,刘亚楠,于婷,谷诤巍,李湘吉,张志强. 吉林大学学报(工学版). 2017(01)
[7]TRIP590先进高强钢板的双向加载变形行为[J]. 王海波,万敏,李强,吴向东,翟京. 机械工程学报. 2016(06)
[8]与应变速率相关的DP980高强度钢板辊弯成形的本构模型建立[J]. 阎昱,王海波,赵溦. 上海交通大学学报. 2015(01)
[9]方矩形管连续辊弯成型延伸规律[J]. 付志强,安子军,杜凤山,段利英,于辉,杨帆. 吉林大学学报(工学版). 2015(02)
[10]参数求解方法对屈服准则的各向异性行为描述能力的影响[J]. 王海波,万敏,阎昱,吴向东. 机械工程学报. 2013(24)
博士论文
[1]异形管连续辊弯成型工艺及计算机辅助设计系统研究[D]. 付志强.燕山大学 2014
[2]辊弯成型过程数值模拟及网络化研究[D]. 马立东.燕山大学 2010
[3]直缝焊管排辊成形机理与工艺设计方法研究[D]. 蒋劲茂.上海交通大学 2009
硕士论文
[1]新型建筑模板型材冷弯成型关键技术的开发与研究[D]. 艾正青.北方工业大学 2009
本文编号：3288922
【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：137 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－１北美汽车高强钢用量趋势??
与普通钢连续辊弯成型的零部件相比，超高强钢辊弯成型零部件的回弹??量特别大，尺寸精度更难以保证，例如防撞梁、门槛件加强筋、Ｂ柱等，如??图１－３所示。连续辊弯成型所加工的产品，截面越来越复杂化和精密化。连??续辊弯成型加工复杂截面超高强型钢易表现出很多缺陷，如：回弹问题，严??重制约着辊弯成型技术的发展。因此，复杂截面超高强钢连续辊弯成型回弹??预测及控制是当今汽车行业重要挑战之一。另外，由于不同批号、厂家，甚??至同一卷材料特性的微小改变，都会显著影响高钢强和超高强钢型钢的尺寸??精度［４］。以Ｍ１５００为例，材料强度波动１０％，材料的强度就变化了?１５０ＭＰａ，??而这些材料特性的变化给超高强钢连续辊弯成型回弹预测和控制带来了很大??挑战，因此研究复杂截面超高强钢辊弯成型回弹预测和控制是一个迫在眉睫??的话题。??图１－３高强钢新一代汽车上应用情况??本文共分７章。第１章主要说明本论文的立项背景及研宄意义；第２??章对连续辊
０?３００?６００?９００?１２００?１８００??抗拉强度／ＭＰａ??图１－２先进高强钢延展性和强度示意图??通钢连续辊弯成型的零部件相比，超高强钢辊弯成型零部件的，尺寸精度更难以保证，例如防撞梁、门槛件加强筋、Ｂ柱等，示。连续辊弯成型所加工的产品，截面越来越复杂化和精密化。型加工复杂截面超高强型钢易表现出很多缺陷，如：回弹问题，辊弯成型技术的发展。因此，复杂截面超高强钢连续辊弯成型制是当今汽车行业重要挑战之一。另外，由于不同批号、厂家，材料特性的微小改变，都会显著影响高钢强和超高强钢型钢的以Ｍ１５００为例，材料强度波动１０％，材料的强度就变化了?１５０Ｍ料特性的变化给超高强钢连续辊弯成型回弹预测和控制带来了此研究复杂截面超高强钢辊弯成型回弹预测和控制是一个迫在
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于过弯缺陷控制的异型管辊弯成型过程有限元仿真[J]. 曹建国,王乐,刘江,刘晓立,赵荣国,贺增磊. 中南大学学报(自然科学版). 2017(09)
[2]Effect of hot/warm roll-forming process on microstructural evolution and mechanical properties of local thickened U-rib for orthotropic steel deck[J]. Xue-feng Peng,Jing Liu,Jing-tao Han,Dong-bin Wei. Journal of Iron and Steel Research（International）. 2017(03)
[3]C型钢的冷弯成形工艺参数分析及优化[J]. 李子轩,束学道,郭德林,王英,位杰,周子荣. 哈尔滨工程大学学报. 2017(03)
[4]辊弯成形中成形力的理论分析和有限元仿真[J]. 韩飞,朱德鹏. 锻压技术. 2016(12)
[5]矩形管冷弯成形的辊花设计及成形规律[J]. 杜凤山,付志强,于辉. 中国机械工程. 2016(21)
[6]双相钢DP780在循环加载-卸载过程中的非弹性回复行为及其微观机理[J]. 徐虹,刘亚楠,于婷,谷诤巍,李湘吉,张志强. 吉林大学学报(工学版). 2017(01)
[7]TRIP590先进高强钢板的双向加载变形行为[J]. 王海波,万敏,李强,吴向东,翟京. 机械工程学报. 2016(06)
[8]与应变速率相关的DP980高强度钢板辊弯成形的本构模型建立[J]. 阎昱,王海波,赵溦. 上海交通大学学报. 2015(01)
[9]方矩形管连续辊弯成型延伸规律[J]. 付志强,安子军,杜凤山,段利英,于辉,杨帆. 吉林大学学报(工学版). 2015(02)
[10]参数求解方法对屈服准则的各向异性行为描述能力的影响[J]. 王海波,万敏,阎昱,吴向东. 机械工程学报. 2013(24)
博士论文
[1]异形管连续辊弯成型工艺及计算机辅助设计系统研究[D]. 付志强.燕山大学 2014
[2]辊弯成型过程数值模拟及网络化研究[D]. 马立东.燕山大学 2010
[3]直缝焊管排辊成形机理与工艺设计方法研究[D]. 蒋劲茂.上海交通大学 2009
硕士论文
[1]新型建筑模板型材冷弯成型关键技术的开发与研究[D]. 艾正青.北方工业大学 2009
本文编号：3288922
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