QP980超高强钢汽车钣金件冲压成形性能及碰撞性能研究

发布时间：2020-09-09 12:33

　　超高强钢作为汽车轻量化的途径之一,越来越多的在汽车车身钣金件中得到应用,对超高强钢的应用研究逐渐受到车企的重视。本文所研究的内容,源自国内某主机厂超高强钢QP980应用项目,通过仿真分析和试验结合方法,对QP980超高强钢汽车钣金件进行了冲压成形性能和碰撞性能的研究。本文主要研究内容如下:(1)对QP980超高强钢翻边性能展开研究,通过拉伸试验得到QP980材料的力学性能,在此基础上,以车门防撞梁为对象,在UG软件中设计了翻边成形方案。为后续仿真分析奠定基础。(2)通过经验公式,初步确定成形参数,在AutoForm软件中进行了成形仿真,得到最大减薄率和回弹量数据,分析车门防撞梁翻边成形问题,并利用响应面法对成形参数进行了优化设计。最后设计了试验流程,进行了实际试验验证。(3)对QP980超高强钢拉延性能展开研究,以A柱加强板为对象,分析其结构特征,结合QP980材料性能,设计了拉延成形工艺。通过经验公式,初步确定板厚和摩擦系数等成形参数,通过成形仿真,得到起皱参数、最大减薄率和材料压入量等数据,研究了不同压边力对其成形质量的影响,并设计了不同压边力成形试验,进行了实际验证。(4)对QP980超高强钢碰撞性能展开研究,基于车门CAD模型,建立了车门有限元模型和车门碰撞模型,通过碰撞仿真分析,得到车门入侵量和加速度变化曲线,并根据曲线数据研究了材料对碰撞性能的影响。
【学位单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：U466
【部分图文】：

汽车,比例,抗拉强度,延性

生诱发塑性钢(TWIP 钢)P 钢的高强韧性由于自变形过程中孪晶的形成。其抗拉强度大于率大于 80%，具有很好的成形性能[6]。在钢材发生变形时，TWI械孪晶，由于组织内的作用力，TWIP 钢的抗拉强度得以提升，并会相应提高[7]。火延性钢(QP 钢)，也称淬火延性钢，淬火配分钢，淬火-碳分配处理钢(Quenching-P 工艺开发是基于碳在马氏体/奥氏体混合组织中扩散规律的一种目的得到具有 TRIP 效应的更高强度的钢。QP 钢属于第三代汽车常可以达到的力学性能范围为：抗拉强度 800~1500MPa，[8]。内外发展现状图 1-1 不同钢材在汽车件的应用比例

物体,位形,数值模拟理论,工程硕士学位

燕山大学工程硕士学位论文第 2 章板材成形数值模拟理论分析2.1 弹塑性有限元理论分析图 2-1 所示，在坐标空间内，假设有一物体受到外力作用，它的形状和位置随推移发生连续的改变。从坐标系中的物体内点 A 在 0 时刻位置和形状的坐标(1,2,3)xi i表示，点 S 在 0 时刻位置和形状的坐标用iixdx00 表示。该物体在以某个时刻 t 会随着外力而运动并变形到新的位置，此时 A 和 S 点在 t 时刻位形内标可以用txi和txi+dtxi表示，物体随外力在不断进行形变，此时物体位形变化看从0xi到txi时的数学变换方式。由此变换可以表示为(,,)302010xxxxxitit (2-t 时刻位形A(tttx )

应力,拉格朗日,微元体,数值模拟理论

第 2 章板材成形数值模拟理论分析dTTdsijjtit 00 (2这样定义的应力称为拉格朗日应力。将拉格朗日应力前乘以变形梯度jtixx 0得下变形TdsxxdTSdsxxijjtktiijjtktkti 000000 (2这样定义的应力称为克希霍夫应力。x

【参考文献】