板料真实成形极限的测定及其应用

采用带圆弧侧边板料的单向拉伸试验方法及工具显微镜厚度测量法测定了St14铝镇静钢板向应变（ε2）较大的真实成形极限。并折算成ε2为0．4时的真成形极限的FLD－0．4，分析了FLD－0．4与常规单向拉伸试验性能的关系。     

1000MPa级DP钢的成形特性试验

对宝钢产1000MPa级冷轧双相钢和热镀锌双相钢的材料特性和成形特性进行试验,深入分析钢板的力学性能、扩孔性能和成形极限。研究表明,宝钢1000MPa级超高强钢板具有较好的力学性能,其延伸率和扩孔率与国外同类产品相近,成形极限试验测量得到的FLD0为18%,低于采用软钢经验公式计算值。摩擦试验表明,冷轧GI板表面摩擦系数明显低于热镀锌CR板,此外,涂油对CR板表面影响较小,但对GI板表面有较大的影响。     

基于多元线性回归的6016汽车铝板FLD_0预测模型

成形极限图中FLD0(平面应变处的主应变)的准确性关系到汽车零件CAE仿真分析和安全裕度判定的精度。文章针对15种不同性能的6016汽车铝板,采用相关性分析方法研究了材料厚度、屈强比、延伸率、n值和r值等对6016汽车铝板FLD0的影响规律,并基于多元线性回归方法建立了6016汽车铝板FLD0的预测模型。     

基于人工神经网络的拼焊板成形极限图预测

成形极限图(FLD)是评价金属板材成形能力的重要工具。为快速的建立拼焊板(TWB)成形极限图,建立基于人工神经网络(ANN)拼焊板FLD的预测模型。采用试验设计和有限元法获得训练样本,L-M算法对样本数据进行训练,建立了FLD预测模型并与物理试验结果对比。基于预测模型,分析了摩擦系数对拼焊板最小极限应变的影响。结果表明,基于ANN预测的拼焊板FLD与试验结果吻合,主应变的相对误差最大为8.71%。摩擦系数f对最小极限应变影响较大,f从0增大到0.12时,最小极限应变先增大后减小,并在摩擦系数f=0.06附近出现极小值。     

基于应变和应力的1060铝合金板成形极限比较分析(英文)

通过线性和非线性应变路径的板料成形实验,研究1060铝合金的成形极限图(FLD)和成形应力极限图(FLSD)。利用Stoughton方法,基于板料成形实验中测得的应变数据,计算得到了FLSD。结果表明:对于1060铝合金板料,FLD与应变路径是相关的,而FLSD对应变路径却不敏感,所以FLSD可以很方便地作为多道次板料成形的极限准则。通过对比Hill’s48,Hill’s79和Hosford非二次式3种材料屈服准则,分析了它们从FLD到FLSD转换对应力计算的影响,Hosford非二次式屈服准则更适合1060铝合金的FLSD计算。通过与单向拉伸实验数据的比较,材料硬化准则中Voce硬化准则比Swift准则更适合该材料。在MATLAB上开发了由应变到应力的计算以及FLD和FLSD显示的程序,通过输入实验中测得的应变数据可以得出FLD和FLSD。     

板料成形极限应变与极限应力的转换关系

因极限应变构成的FLD受应变路径的影响很大 ,在研究复杂应变路径的成形极限问题时带来极大不便。而以极限应力构成的成形极限应力图FLSD由于不依赖加载应变路径 ,已成为目前研究的热点。本文在分析板料极限应变与极限应力的基础上 ,得出了相互转换的公式 ,针对分散性失稳、凹槽失稳和平面应变漂移失稳等准则 ,进行了不同加载应变路径FLD转换FLSD。结果表明 ,对于同一失稳准则 ,在不同加载应变路径下FLSD几乎为同一条曲线 ,FLSD作为复杂加载路径板料成形极限判据更加方便。     

汽车前横梁拉深成形工艺优化及影响因素分析

以典型汽车前横梁零件为研究对象,通过数值模拟得出冲压成形的FLD图及时预测成形缺陷,并优化工艺参数消除缺陷。在合理工艺的基础上讨论了压边力和摩擦润滑条件对冲压成形的影响。     

GH163合金成形极限图及应用

研究了GH163合金薄板成形极限图(FLD)的特点,并在实验基础上获得了该板料的FLD,将FLD与专用有限元软件DYNAFORM中利用Keeler公式自动生成的FLD作为模拟时破裂的判据,模拟研究了GH163合金筒形件的拉深和杯突过程,并将模拟结果与实验结果进行对比。结果表明,GH163合金FLD在一定范围内分别呈明显的直线、二次函数趋势,实验所得GH163FLD应用于DYNAFORM能较准确的预测该材料冲压成形过程中破裂问题。     

高润滑皮膜钢板的成形特性及在汽车覆盖件中的应用

高润滑皮膜钢板通过固化手段在合金化熔融镀锌钢板(GA钢板)表面的GA层形成固态润滑皮膜,紧密附着在钢板表面,从而降低钢板的表面摩擦系数,改善润滑性能,达到提高钢板成形性、削减原材料成本的目的。本研究采取适当方法对高润滑皮膜钢板和普通GA钢板的滑动性能、拉伸性能以及胀形性能进行了对比试验,并提出以成形余裕度作为成形性的评价参数,结合在实际汽车覆盖件生产中的成形余裕度测试。结果表明:高润滑皮膜钢板的各项性能对比普通GA钢板均有较大地提高;在成形稳定性方面,对比普通GA钢板提升了60%以上。目前,高润滑皮膜钢板已经在丰田、本田等汽车制造厂中被广泛使用。     

常用宇航钣金材料成形极限图实验

对常用宇航钣金材料不锈钢1Cr18Ni9Ti、铝合金7A09、5A06、2A14、2A12及钛合金TC4进行成形极限的实验研究,得到1Cr18Ni9Ti、2A14、5A06及2A12室温下的FLD,并建立其FLD计算模型。实验结果表明,1Cr18Ni9Ti室温下的成形性能明显高于2A12、2A14和5A06,且金属板料厚度对其成形极限影响较大,板料越薄,成形极限越低。铝合金7A09及钛合金TC4在室温下的塑性成形性能极差,无法得到其室温下的FLD。     

不锈钢成形极限曲线图（FLD）拉压区试验研究

采用不同试样形状和不同润滑方式对成形极限曲线图左半部分试验的影响进行研究,找出了试样形状及润滑方式对不锈钢薄板成形极限曲线图左半部分的影响规律,提出了进行不锈钢薄板成形极限曲线图左半部分试验用最佳试样系列及润滑方式。     

AZ31B镁合金板材温热成形极限实验研究

镁合金在常温下的塑性成形能力差,在加热条件下成形能力会有明显提高。文章研究了AZ31B板材在温热条件下的成形性能。通过完成刚模胀形实验获得了AZ31B在温度150℃、200℃、250℃的FLD。AZ31B镁合金板材FLD随着温度的升高而升高,表明AZ31B随着温度的升高塑性成形能力增强。在实验基础上进一步获得了成形极限图的计算模型,该模型对实际生产有一定的指导作用。     

数字图像相关法用于金属薄板成形性能研究

针对板料成形性能的两个关键指标:板料的塑性应变比和成形极限图FLD,基于数字图像相关方法,分别设计了相应的检测手段和实验流程,并介绍了涉及的关键技术。SPCC薄钢板、镁铝合金这两种材料的测试结果表明,所采用方法能够高效地得到被测试件表面的三维全场应变,为金属薄板成形性能的测试分析提供了一种有效的应变检测手段;所测定SPCC钢板的值不是定值,而是随着应变的增加而逐渐降低,表现出了各向异性;所测定的FLD有助于充分了解和利用材料的性能,为实际生产中零部件的合理选材提供重要参考依据。     

高分子薄膜润滑在板料拉深中的应用研究与发展趋势

介绍了高分子薄膜润滑在板料拉深中的应用研究与发展趋势,分别从高分子摩擦润滑的机理、板料成形中高分子薄膜的润滑工艺以及高分子润滑材料的摩擦学研究3个方面概述了目前高分子薄膜润滑的研究及应用现状、高分子润滑剂的润滑特点,简述了高强度钢板拉深成形中存在的问题和高强度钢板成形时采用高分子薄膜进行润滑会获得良好的成形性能,并指出高分子薄膜润滑存在的问题和发展趋势。     

板料成形极限理论与实验研究进展

成形极限是板材成形领域中重要的性能指标和工艺参数。文章在阐述成形极限在板料成形中的意义的基础上,综述并分析了成形极限在理论和实验方面的研究进展。成形极限图受应变路径的影响,给工业生产应用带来极大不便。以极限应力构成的成形极限应力图不受应变路径的影响,作为复杂加载路径的成形极限判据更加方便和实用。FLSD研究与FLD相结合,成为精确地确定破裂判别准则的主要途径之一,是近来研究的热点。十字形双向拉伸是实现复杂加载路径有效实用的试验方法。最后对成形极限应力图和十字形双向拉伸试验需要解决的关键问题作了阐述。     

织构化AZ31B镁合金在不同温度下的成形极限(英文)

通过单向多道次弯曲(RUB)来改善商业AZ31B镁合金的织构,所有的试样都沿轧制方向制备。在室温、100、200和300°C下,通过延展成形实验研究AZ31B镁合金的成形极限图(FLDs)。与原始板材相比,在室温和100°C下,FLD中具有倾斜织构的AZ31B镁合金的最低极限应变分别提高了79%和104%。织构也影响FLD中成形极限曲线(FLC)的范围。当温度高于200°C时,两种板材的FLCs几乎重合。(0002)基面织构强度的削弱不仅有助于室温成形性能的提高,而且有助于中低温度成形性能的提高。随着温度的升高,织构对FLDs的影响减弱。     

基于杯突试验的镀锌板冲压成形失效分析

镀锌板冲压成形时,由于镀锌层的存在其成形性不同于裸板.基于杯突试验研究了镀锌钢板的镀锌层在冲压成形过程中的破坏失效过程及失效机理.结果表明,由于镀锌层过早的破裂而剥落,镀锌板的成形极限小于裸板;良好的润滑可以提高冲压成形性.研究结果为镀锌板冲压工艺设计提供理论指导.     

基于数值模拟的铝合金成形极限图获取及其应用

本文以5083-O铝合金为例,提出了一种基于数值模拟的铝合金板材成形极限图(FLD)的获取方法。通过设计合理的加载方式,可以获取板材在不同变形路径下失效时对应的极限主应变。将本文获取的FLD应用于高速动车组司机室曲面覆盖件的冲压成形,预测了3组不同棱线半径下试验件的成形效果。在1600t油压机上进行试验验证,试验件成形后的失效方式及失效位置和预测结果相吻合。本文的研究可为板材成形极限的获取和成形效果预测提供理论依据。     

钢板各向异性对发动机罩外板成形的影响

采用有限元软件Autoform对轿车发动机罩外板的冲压成形过程进行数值模拟,分析了钢板长宽对调后各向异性对零件成形的影响;指出了在成形过程中的高应变区域.结果表明:长宽对调前后高应变区域的应变变化很大,长宽对调前没有发生开裂,而对调后产生开裂.结合FLD,分析得出高应变区域内的应变状态为平面应变状态.     

超高强度钢的热冲压成形极限

超高强度钢板作为轻量化材料广泛应用于热冲压中,研究其高温下的力学性能显得尤为重要。首先对超高强钢B1500HS进行了胀形实验,研究了常温,700℃,800℃下的成形极限曲线(FLD);同时,运用有限元软件建立了FLD非线性和线性数值计算模型,对高温成形极限曲线进行了数值模拟预测。研究发现,常温下可以通过改变润滑条件拓展双拉区域数据点,而高温下双拉区域数据点较少,且缺少等拉数据点;数值模拟可以对热冲压FLD进行准确的预测,非线性计算模型比线性计算模型稳定,且更加接近实验曲线,数值模拟曲线范围更广,且仿真时通过改变摩擦系数可以获得高温下等拉数据点。