汽车用镀锌钢板拉深件表面损伤研究

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1、学校代码10530学号201230071682分类号TG38密级硕士学位论文汽车用镀锌钢板拉深件表面损伤研究学位申请人臧莉指导教师林启权教授学院名称机械工程学院学科专业材料工程研究方向塑性成形理论及数值模拟二〇一五年五月ResearchonSurfaceGallingBehaviorofAutoGalvanizedDeepDrawingPartsCandidateZangLiSupervisorProf.LinQiquanCollegeSchoolofMechanicalEngineeringProgramMaterialsEngineeringSpecializationTheoryofP

2、lasticFormingandNumericalSimulationDegreeMasterofEngineeringUniversityXiangtanUniversityDateMay2015湘潭大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加Ｗ标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。＂作者签名；疯句日期：＞；年６月Ｓ日学位论文版权使用授权书、

3、本学位论文作者完全了解学校有关保留使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湘潭大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。＊２＾（作者签名：日期：碑６月寒日导师签名：幸足巧＞曰期：年衫月曰争（＾湘潭大学硕士学位论文摘要当今社会，随着汽车产业的蓬勃发展，人们对汽车的安全性、耐腐蚀性、节能环保性等要求越来越高。镀锌钢板因其良好的加工成形性能，耐蚀性和经济性，而被广泛应用于汽车制造业。镀锌板由锌镀层和基

4、体钢板构成，两者力学性能存在差异，在冲压成形过程中容易出现诸如镀层粉化、剥离等表面损伤缺陷。本文依托国家自然科学基金项目（51175445），对不同直径，不同压边力，不同镀锌工艺的钢板（DC54D+Z、DC54D+ZF、BUFDE+Z）拉深成形表面损伤现象进行了研究，分析其产生机理和影响因素，为减少镀锌钢板拉深件表面损伤提供了指导。本文概述了镀锌板镀层的基本结构、性质和形成过程，简单总结了镀层失效的主要类型、机理和损伤力学模型，并对拉深过程中锌镀层与基体钢板间应力应变关系进行了详尽分析，着重分析了圆筒形件法兰区域的应力关系。这些都为后面的有限元数值分析和物理实验研究奠定了坚实的理论基础。通过

5、利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA，对镀锌钢板圆筒形件拉深成形过程进行模拟。经模拟发现镀锌钢板经拉深成形的圆筒形件外表面损伤现象与拉深径向主应变有一定关系：拉深径向主应变越大，表面损伤程度越严重。拉深径向主应变可以衡量表面损伤程度。研究了压边力和板料直径等工艺参数对镀锌板表面损伤的影响：随压边力的增大和板料直径的增加，拉深径向主应变增大，圆筒拉深件表面损伤程度加剧。构建三因素三水平的正交试验，对镀锌钢板进行圆筒形件拉深实验。实验表明：圆筒直壁上端区域，表面损伤程度较其他区域严重。毛坯直径和压边力对镀锌钢板冲压成形表面损伤有影响：板料直径越大，压边力越大，镀锌板拉深件表面损伤现象越严

6、重。不同镀锌工艺的镀锌钢板拉深件表面损伤现象不同：合金化热镀锌钢板DC54D+ZF表面损伤以粉化和剥离为主；热镀锌钢板DC54D+Z表面损伤以划痕和刮擦为主；电镀锌钢板BUFED+Z表面损伤以犁沟和划痕为主。关键词：镀锌钢板；表面损伤；拉深成形；正交试验；径向主应变I湘潭大学硕士学位论文AbstractNowadays,theconstantlygrowingdemandsofsafety,corrosionresistance,energyconservationandeco-friendlyofvehiclesaremotivatedbytheprosperousofautomobile

7、industries.Galvanizedsteelsheetsarewidelyappliedinmotorindustryforitsgoodformingproperty,corrosionresistanceandeconomy.Galvanizedsteelsarecomposedofzinccoatingsandsteelsubstrates,diversitiesofmechanicalprop