料硬化的高强度钢板压边力设计方法

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1、上海交通大学硕士学位论文基于材料硬化的高强度钢板压边力设计方法姓名：胡星申请学位级别：硕士专业：车辆工程指导教师：李淑慧20070301上海交通大学硕士学位论文摘要基于材料硬化的高强度钢板压边力设计方法摘要随着汽车业的迅猛发展，汽车轻量化势在必行，汽车一方面需要减轻重量以减小对环境的污染，另一方面需要确保安全性，使用高强度钢板是汽车轻量化的主要途径之一。普通钢板向高强度钢板转换过程中，由于强度提高、厚度减薄，导致成形性能下降、回弹难以控制、表面损伤加剧，车身覆盖件成形质量下降。合理的压边力设计，可以改善高

2、强度钢板的成形性能和成形质量。本文针对车身材料轻量化过程中高强度钢板替换普通深冲钢板时压边力设计的工艺问题，从材料硬化特点出发，采用有限元仿真与冲压成形试验相结合的手段，研究了高强度钢板的压边力设计方法，主要研究内容如下：（1）采用数值模拟与回归分析方法，对比了普通深冲钢板和高强度钢板成形质量对压边力波动的敏感性；在总结和对比分析传统压边力设计经验公式的基础上，针对传统的压边力设计经验公式对高强度钢板的适用性问题进行了分析。研究表明：相对于普通深冲钢板，高强度钢板冲压成形质量对压边力波动的敏感性增强，由于

3、忽略了材料硬化过程的非线性，目前的压边力设计方法已经不能适用于高强度钢板冲压成形工艺设计。第i页上海交通大学硕士学位论文摘要（2）考虑材料的非线性硬化过程，通过应变能密度得到了塑性变形过程中的平均应力。基于应变硬化指数对目前的普通深冲钢板压边力设计经验公式进行了修正，将普通深冲钢板与高强度钢板的压边力设计经验公式进行了统一。进而充分考虑到零件几何形状的影响，即杯形件和盒形件在形状上的差别，分别提出了针对杯形特征件和盒形特征件的压边力设计方法。并通过实验得到了验证。关键词：高强度钢板，应变硬化指数，压边力，

4、数值模拟第ii页上海交通大学硕士学位论文摘要DESIGNONBLANKHOLDINGFORCEFORHIGHSTRENGTHSTEELBASEDONSTRAINHARDENINGABSTRCTWiththedevelopmentofautomotiveindustry,itisdemandingtotakemeasuresinlighteningweight.Ononehand,reducingweightmayalleviateenvironmentalpollution;ontheotherhand,

5、itmustensurethesafety.Theutilizingofhighstrengthsteelisoneofmainmethods.Comparedwithplainsteelpanel,highstrengthsteelhashigherstrengthbutlowerplasticity.Whileordinarydeepdrawinggradeischangedtohighstrengthsteelforautomobilebodystructure,thestrengthbecomes

6、higher,thenthicknessbecomesthinner.Asaresult,theformabilityqualityandaccuracyofhighstrengthsteelbecomesworse.Theexertionofblankholderandblankholdingforceisasimpleandfeasiblewaytoimproveformabilityqualityandaccuracyofhighstrengthsteel.Appropriatelyestablis

7、hingblankholdingforcecouldrefineformabilityqualityandaccuracyofhighstrengthsteel.Thispaperfocusesondesignofblankholdingforceforhighstrengthsteelusingsimulationandexperiments,whichisorientedtodesignofblankholdingforcewhileplainsteelischangedbyhighstrengths

8、teelbasedonstrainhardening.第iii页上海交通大学硕士学位论文摘要First,thisessaycomparesthesensitivityofformabilityandaccuracytoblankholdingforceforhighstrengthsteelandordinarydeepdrawinggradeutilizingsimulation.Theavailabilityoftradi