双向拉伸预应变车身高强度钢板材高速率成形性能研究

摘要

环保、安全和节能是汽车工业发展所要面对的三大主要问题，特别是近些年，伴随着汽车工业的快速发展和环境压力的进一步增加，环保和节能问题成为汽车工业发展所面对的重要问题。以高强钢为主要应用的汽车轻量化可以有效降低车身重量，并能够保持或提高车身安全性。但高强钢板屈服强度和抗拉强度较高，在成形过程中比普通钢板更易出现破裂和回弹，零件尺寸和形状稳定性变差。因此，汽车车身用先进高强钢板成形的工艺研究及开发是目前提高其成形性能和扩大其应用范围的关键问题。
　　电磁高速率成形是高能成形的一种，是使电容储存的较高电能在瞬间释放而产生瞬态电磁场使金属高速率变形的成形方法。相比于其他高能成形工艺方法电磁高速率成形能显著提高难成形金属的成形性能，对于先进高强钢的成形工艺研究具有重要意义。并且高应变速率成形与普通冲压成形结合能够更好的体现其技术优势，具有更强的应用价值。
　　本文以车身用钢DP590和B280VK为研究对象，利用准静态拉伸和杯突试验获得两种材料的冲压性能参数；比较不同的双向拉伸试样形式，设计试验所用试样，并进行双向预应变并得到两种材料的双向拉伸曲线。
　　利用双向拉伸预应变和电磁高速成形结合的方式，对经过预变形的板料进行电磁高速成形，研究了双向拉伸预应变对两种先进高强钢在电磁高速胀形和拉伸终变形工艺下的成形性能以及微观组织的影响。预变形对板料电磁高速成形的成形性能产生了显著的影响，在电磁高速拉伸中，与拉伸方向相同的预应变提高了终变形主应变的成形极限，而垂直于拉伸方向的预变形则抑制了次应变的提高。预变形使板料的铁素体产生了变形，并改变了马氏体的分布，从而改变了材料的成形性能。以此探讨了电磁成形和普通冲压成形结合的复合成形工艺在先进高强钢成形中的应用。

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第1章 绪论

1.1引言

1.2车身高强钢及其应用

1.3应变速率对高强钢成形性能的影响

1.4板料的双向拉伸

1.5应变路径变化对高强钢力学性能的影响

1.6研究内容和意义

1.7本章小结

第2章 实验方案及工装

2.1实验方案

2.2实验工装

2.3本章小结

第3章 实验材料的成形性能

3.1实验材料及其化学成分

3.2实验材料的力学性能

3.3应变的测量

3.4成形极限图FLD

3.5本章小结

第4章 双向拉伸和电磁高速成形

4.1双向拉伸试样

4.2双向拉伸实验

4.3电磁高速成形

4.4结果分析

4.5本章小结

第5章 金相组织的观察分析

5.1 金相试样的制备

5.2金相试样的观察

第6章 结论与展望

致谢

参考文献