QP980在汽车座椅靠背边板上的应用与仿真分析

汽车座椅靠背边板零件的热门材料为DP钢,现采用宝钢第三代超高强钢QP980进行冲压,运用Auto Form有限元分析软件模拟QP980冲压成形过程,并对比分析DP980的成形状态,通过试验试制了QP980座椅靠背边板零件,并与仿真结果进行对比。结果表明,在相同工艺条件下,QP980具有更好的成形性,零件安全裕度较大,而DP980有开裂风险;同时CAE仿真能够准确预测零件成形过程中存在的缺陷,并优化工艺参数,指导模具设计工作。     

基于成形特性的宝钢QP980试验研究及典型应用

深入解析了宝钢第3代高强钢QP980与第1代高强钢DP980和DP780的力学性能、成形极限和扩孔性能等冲压成形特性的差异.试验结果表明:QP980具有良好的塑性,伸长率约为20％,接近于DP780,比DP980高约5％;QP980钢成形极限较高,QP980-1.2 mm的FLD0约为27％,与等厚度的DP780相当,而QP980-2.0mm的FLD0约为34％,明显高于等规格的DP980;QP980钢具有良好的扩孔性能,保障了翻边和扩孔性能,且优于DP980.研究结果表明,宝钢QP980与DP980相同强度等级的基础上与DP780成形性能相当,良好的强塑积满足于外形相对复杂、强度要求高的车身骨架件和安全件,并在典型复杂超高强钢骨架件上成功试冲得到验证.     

980 QP先进高强钢的冲压成形工艺

选取具有较高强度等级的980QP钢,将其性能特点与传统的DP钢进行对比分析,结果显示:980QP钢的伸长率明显优于980DP钢,甚至优于较低强度等级的780DP钢。基于以上理论分析,在某车型中选取典型零件,分别对两种材质进行了冲压成形性分析和实际冲压生产验证。结果表明,980QP钢与相同强度等级的普通高强钢相比,伸长率提高了1倍左右,成形性能优良,甚至可与强度等级较低的590DP钢媲美;该验证结果与前述的理论分析结果基本吻合,证实980QP钢可用于制作有拉延工艺的、形状相对复杂的车身结构件;但同时,980QP钢的回弹现象更为严重,试冲件的回弹值远超过CAE分析值,需在前期的工艺分析和模具设计阶段重点关注。     

淬火分离钢板成形性能的研究及应用

淬火—配分(QP)钢是近年来发展起来的一种含有残余奥氏体的低碳低合金高强度钢板。本文通过单向拉伸试验得到了QP980钢板的基本力学参数,通过动态拉伸试验得到了QP980钢强度与延伸率随着应变速率变化而变化的曲线。并通过QP980钢试验模的开发对其优良的成形性能进行了验证。结果表明:QP980钢板具有良好的静态和动态力学性能,其实际冲压成形能力接近DP590钢板,明显强于DP780和DP980钢板。     

淬火分离钢板成形的有限元仿真研究

先进高强度钢是保证汽车轻量化而又提高安全性能的基础结构材料。淬火分离钢是近几年为满足汽车工业对高强度、高塑性钢板的需求而开发研制的含有残余奥氏体的低碳低合金先进高强度钢。通过数值模拟的方法对某车型前门QP980钢铰链柱和DP590钢铰链柱的成形性进行了分析。结果表明:QP980钢拥有和DP590钢相当的延展性能,但其回弹远大于DP590钢;此外,QP980钢的数值模拟预测结果对屈服准则选取的敏感性明显大于DP590钢的数值模拟预测结果对屈服准则选取的敏感性。     

QP980高强钢前纵梁后段零件冲压成形性分析

通过显微组织分析、拉伸试验、FLC试验等方法分析了QP980材料的力学性能和成形性能,结果表明QP980材料具有较好的成形性,可适用于深拉深零件,并以某车型前纵梁后段零件为研究对象,基于QP980材料的成形特性,提出了优化零件拔模角度、增大局部倒角半径、增加吸皱筋槽等改进措施,显著提升了零件的成形性,基于分析结果成功开发出QP980前纵梁后段零件。     

基于不同U形弯曲冲压工艺的高强度钢板回弹实验研究

基于自行设计制造的回弹实验模具,针对帽形件进行了大量的实验研究与分析,比较了HC420LA、HC420/780DP和QP980这3种不同性能的高强度钢板在不同U形弯曲成形的冲压工艺及不同成形状态下的回弹规律,为实际生产和设计提供理论指导。结果表明:任一冲压工艺下,HC420LA钢的回弹都远小于HC420/780DP钢与QP980钢;帽形件侧壁回弹在自由弯曲成形工艺下最小,法兰边回弹在中间预压料弯曲成形工艺下最小,而带压边力弯曲工艺下的回弹始终最大;随料厚的增加,3种高强度钢板的回弹不断减小,但料厚为1.4 mm的QP980钢进行中间预压料弯曲成形时,回弹呈反向增大的趋势;3种高强钢板的回弹随凸凹模间隙的增大而增大,180～280 kN压边力区间对HC420/780DP钢和QP980钢影响较小,而板料法兰边回弹随弯曲角度的增大而增大。     

基于帽形冲击实验的Q&P钢冲击性能研究

冲击及吸能性能是高强钢在汽车安全中的重要特性,基于帽形冲击实验及仿真,对QP980、DP980和DP780钢的吸能特性及其规律性展开对比分析及研究。进行了厚度为1.6 mm的3种板料帽形试样碰撞实验,对碰撞实验进行了有限元仿真,通过比较相同冲击速度下实验与仿真中压溃力-时间曲线、最大压溃距离及变形模式,验证了仿真模型的准确性,并基于仿真模型,预测了不同初始碰撞能量情况下试样的变形模式及变形行为。通过实验及有限元仿真,分析比较了QP980、DP980、DP780的吸能特性及其规律性,结果发现QP980的冲击碰撞性能较好,且相同碰撞能量下,DP980与QP980的帽形件变形模式基本相同。     

QP980和DP980高强钢板的抗延迟断裂性能

高强钢零件的延迟断裂现象是汽车使用安全性的严重威胁。针对QP980和DP980两种高强度汽车用钢板,基于单向拉伸实验和电化学充氢,分析了预变形对高强钢充氢后的伸长率及强度的损失规律,对比了DP980和QP980的抗延迟断裂性能。研究发现,预应变从0至7%变化时,QP980和DP980均发生严重的塑性损失,但在同一预应变下,QP980的各项塑性损失几乎均大于DP980,得出QP980的抗延迟断裂性能较DP980差。通过断口形貌分析,发现QP980相比DP980更易受到氢的侵入从而脆化,从而验证了实验结果的准确性和科学性。     

光学应变技术在QP钢成形极限试验中的运用

采用光学网格应变分析技术对QP钢进行成形极限试验,评价两种QP钢的成形性能,并与传统的DP钢进行比较。结果表明,和原有的测量方式相比较,光学网格应变分析方法可靠性高,测量较为准确,能够消除人工测量产生的差异;和传统的高强钢DP980相比,第三代汽车用高强钢QP980和QP1180具有较好的成形性能。     

超高强度钢板DP980门槛内板成形问题及整改

针对DP980门槛内板模成形过程中存在的问题,从零件结构、材料性能、成形工艺、模具结构、现场调试等方面,突破超高强度钢板DP980回弹控制的技术瓶颈,探寻DP980门槛内板成形问题的解决方案,为超高强度钢板DP980在汽车冲压领域的广泛应用提供经验。     

基于不同材料模型的QP980钢回弹分析研究

为了研究QP980钢的回弹问题,基于Dynaform分别采用不同的材料模型对弧形件进行回弹模拟,并与试验结果进行了对比,结果显示,QP980钢使用Y-U材料模型进行有限元模拟成形性与试验结果吻合,回弹模拟精度较高。     

980MPa超高强钢前纵梁冲压成形分析

研究通过显微组织、拉伸性能及成形极限对HC550/980DP和HC600/980QP两种材料的成形性进行比较,说明HC550/980DP材料的拉深成形特点,并对某车型纵梁应用HC550/980DP材料进行开发,通过优化工艺排布、改善拉深变形条件和增设侧整形工序实现超高强度制件的开发,成形制件质量减轻20%以上,在超高强钢制件设计中应充分考虑强度提升带来的板料成形性降低和回弹增大的影响,以提高制件可制造性。     

Q&P钢在汽车上应用性能的研究

基于QP980材料特性,分别从力学性能、成形性能及焊接性能进行分析,归纳了QP钢在车身工程应用的特点。结果表明,QP钢适合外形相对复杂、强度要求相对高的零件,并且对焊接工程化影响不大,可达到汽车轻量化的效果。     

QP980钢门槛隔板零件翻边成形边部开裂研究

翻边成形边部开裂包含减薄开裂和起皱开裂两种类型。针对某车型QP980钢门槛隔板零件存在的翻边成形边部开裂问题,对开裂零件样板进行基本力学性能检测、零件开裂部位断面研究;基于Auto Form软件对原工艺方案进行了全流程仿真分析,提出坯料优化方案,并从成形、主次应变状态、减薄等方面对新方案进行了评估;此外,对开裂零件的模具状态和修边质量进行现场优化,并对优化后的坯料方案进行现场零件试冲。结果表明:坯料优化后,起皱开裂区域增厚由18.6%降低至10.4%,起皱现象明显改善;优化模具表面状态能有效改善成形后零件表面拉毛情况,减薄开裂区域的开裂现象消除;采用激光切割获得优化后坯料,成形后零件无肉眼可见的起皱及开裂,此外零件边部质量改善明显。通过研究,总结出影响QP980钢门槛隔板零件翻边成形边部开裂问题的主要因素,便于指导后续零件设计及量产稳定。     

高强钢DP780局部断裂性能研究

高强钢DP780在车身安全结构件中广泛应用。该材料的剪切边延展性的优劣与钢中马氏体的弥散程度和马氏体形貌以及马氏体包围铁素体晶粒的连续度有关。高强钢DP780因其出色的比强度与比刚度,成为先进车身结构制造的首选材料之一。DP780与其他传统材料相比,在车身零部件成形时更多的表现为由于翻边、扩孔等引起的边缘局部开裂。本文旨在以车身某纵梁结构为例,研究DP780的微观组织对零件成形时局部断裂性能的影响。     

不同材料强化模型对QP钢回弹预测精度的理论及应用研究

对第3代先进高强钢QP980和QP1180材料的4种强化模型参数进行了分析,基于特征帽型零件比较了模型的回弹预测精度,然后采用最优模型在某车型A柱零件上开展回弹分析并进行实际零件预测结果验证。研究结果表明:QP980和QP1180均表现出一定的包申格效应; Chaboche、NSK Swift和Y-U模型均能描述材料的包申格效应,但Y-U模型拟合效果最好,等向强化模型Swift不能描述包申格效应;比较4种模型对帽型零件的回弹计算结果和试验结果可知,Y-U模型预测精度最高;比较Y-U模型在A柱零件关键截面上回弹预测与试验结果可知,轮廓重合性较好,并在一些关键点进行比较,计算与实测误差较小,说明Y-U模型对该零件回弹表现出较高的预测精度。     

DP780钢无凸缘圆筒件极限拉深系数及网格划分方式研究

采用数值模拟试验和物理试验相结合的方法,研究了DP780双相高强钢板无凸缘圆筒件拉深系数的变化规律。数值模拟试验基于Dynaform5.9平台进行,采用不同的网格划分方式对DP780双相高强钢拉深成形性的影响进行了试验分析,并根据试验获得了DP780双相高强钢的极限拉深系数,最后通过物理试验验证了数值模拟试验结果。     

激光拼焊板典型零件冲压缺陷分析及改进

针对异强度双相钢激光拼焊板冲压开裂的问题,使用Autoform软件模拟了前大梁零件的成形过程,研究了不同位置材料减薄率、应力、应变的变化规律。通过单一变量试验方法研究了压边力、n值、r值对焊缝开裂的影响规律。结果表明：焊缝处坯料前期受到成形力和压边力的作用,后期主要受到DP780双相钢位移的拉应力,导致焊缝处坯料受到的拉应力大于DP590双相钢成形力,使得焊缝坯料的塑性应变和厚度减薄率迅速增大,发生开裂。当压边力优化至1500 kN时,零件不开裂,并在生产中验证了模拟结果;DP780双相钢的n值、r值对零件焊缝处坯料的减薄率影响不明显,DP590双相钢的n值、r值对零件焊缝处坯料的减薄率影响明显,当r值≥1.4或n值≥0.19时,零件不开裂。     

B1500HS热成形钢与DP钢的点焊接头拉剪性能

摘要： 文中以3种强度级别的双相钢(DP780,DP980,DP1180)和B1500HS热成形钢的电阻点焊接头为研究对象,研究了DP钢强度对点焊接头拉剪性能的影响,分别观察和分析了接头宏观形貌和微观组织,测试和分析了接头的硬度分布及接头的断裂模式。结果表明,DP钢强度对接头的拉剪强度影响很小,但会影响其断裂模式。B1500HS/DP780的断裂是焊核从DP钢侧拔出,另2种的则是焊核从B1500HS侧拔出,但它们的初始起裂位置均位于亚临界热影响区。B1500HS侧亚临界热影响区软化严重,较基体硬度下降约29%～36%,而DP780无明显软化现象,DP980和DP1180侧的亚临界热影响区软化率分别为17%和25%。说明在异种材料电阻点焊过程中其热影响区的软化程度会影响点焊接头的断裂模式。 创新点： 对B1500HS分别与DP780,DP980,DP1180组成的RSW接头展开对比研究。