汽车薄板材料参数与冲压质量相关性研究

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1、鞍钢技术2016年第1期ANGANGTECHNOLOGY总第397期汽车薄板材料参数与冲压质量相关性研究徐鑫，刘仁东，林利，丁庶炜，郝志强(鞍钢集团钢铁研究院，辽宁鞍山114009)摘要：汽车薄板冲压成形过程中，材料参数的波动会影响成形质量。以某汽车前横梁冲压成形质量为目标，以正交试验方法确定了材料参数与冲压质量的相关性，构造了基于响应面模型的稳健优化设计方法。结果表明．该稳健优化设计方法显著提高了汽车薄板成形质量的稳定性。具有较高的精度和较强的工程实用性。关键词：汽车薄板；材料参数；冲压质量；优化设计中图分类号：TG335文献标识码：A文章编号：1

2、006—4613(2016)Ol一0020—05StudyonCorrelationBetweenMaterialParametersandStampingQualityofAutomotiveSteelSheetXuXin，LiuRendong，LinLi，DingShuwei，HaoZhiqiang(Iron&SteelResearchInstitutesofAnsteelGroupCorporation，Anshan114009，LiaoningChina)Abstract：Duringthestampingofautomotivesteels

3、heet，theshapingqualitycanbeinfluencedbythefluctuationofmaterialparameters．Takingthestampingqualityofthefrontcrossbeamofanautomotiveasthetestobjective，thecorrelationbetweenthematerialparametersandthestampingqualitywasdeterminedbytheorthogonalexperimentalmethodandconsequentlythem

4、oderateoptimumdesignmethodbasedontheresponsesurfacemodelwasbuilt．Thetestingresultsshowthatthestabilityoftheshapingqualityofautomotivesteelsheetscanbeimprovedsignificantlybyapplicationofthemoderateoptimumdesignmethod，indicatingthatthismethodhasrelativelyhighaccuracyandstrongengi

5、neeringpracticability．Keywords：automotivesteelsheet；materialparameter；stampingquality；optimizationdesign汽车白车身主要由汽车薄板冲压成形件构题，采用正交实验方法，用实验结果的信噪比()成，Et前65％以上的汽车冲压件仍然采用钢板冷作为评价指标，确定板材性能参数与冲压成形质冲压成形[1_。随着车身零部件设计越来越复杂化，量的相关性。对冲压质量的要求也越来越高。因此，汽车薄板冲压技术一直是国内外汽车生产企业、钢厂及高校1板材材料参数与成形性的理论关系的

6、重点关注领域。根据板材冲压成形的理论分析，本文重点关在选择汽车覆盖件材料时，要科学合理地评注的性能参数主要是材料应力一应变关系、杨氏模价材料的冲压性能，准确掌握板材性能参数与冲量E及三个方向上的塑性应变比ro，r45，I3]。压质量的关系，以便充分发挥材料的塑性变形能材料的应力一应变关系是表征材料受外力作力．既降低材料成本，又能保证冲压生产的稳定用时的行为。材料受力后即发生弹性变形，这时应性。本文以某汽车前横梁冲压成形作为目标问力一应变是简单的线性关系，继续增加作用力至一定大小后．材料将出现塑性变形，当塑性变形至一徐鑫，硕士，工程师，2008年毕业于

7、东北大学机械专业。定程度以后．试件破断则变形过程终结。E—-mail：ag__xuxin@163．corn杨氏模量是衡量材料产生弹性变形难易程度一20一鞍钢技术2016年第1期ANGANGTECHNoLOGY总第397期的指标，其值越大，使材料发生一定弹性变形的应拟合采用Johnson—Cook应力一应变关系模型：力也越大，即材料刚度越大，亦即在一定应力作用ol0+·()“-ae一0【￡下。发生弹性变形越小。拟合结果如图2所示。塑性应变比r值的大小表明板材在厚度方向变形的难易程度。r值大于1时，板材厚度方向上的变形比板材平面内的变形困难。r值越大，板

8、材抵抗变薄的能力越强。对r值大的材料来说，汽瞄凸一车覆盖件在拉伸成形时，毛坯的中间部分在拉应＼力作用下厚度方