DP800雙相高強度耐磨板折彎及回彈研究

  隨著科學技術的不斷發展,工程機械和汽車的輕量化已經成為減少廢氣排放和燃油消耗的有效方法,輕量化設計逐漸成為產品設計制造的主流方向。以雙相鋼(DP)、相變誘發塑性鋼(TRIP0)、低碳馬氏體鋼(MART)為代表的先進高強度耐磨板,在保證結構零件強度的同時,減小了零件的厚度,起到了輕量化與提高安全性能的作用,是目前最流行的輕量化材料。

  DP800屬于馬氏體和鐵素體組成的雙相高強度耐磨板,隨著馬氏體含量的增加,其強度值可達1200MPa,被用于制作結構強度要求較高的零件。DP800具有較低的屈服強度比、較高的加工硬化指數和烘烤硬化性能,沒有屈服延伸和室溫時效現象。高強度鋼板在成形過程中會產生較多的彈性恢復和應力釋放,將會導致零件有回到原始狀態的趨勢,引起回彈。回彈降低了零件的尺寸精度,增加了后續零件裝配的難度,在實際生產過程中應嚴格控制和減小回彈。

  目前很少有對高強度耐磨鋼板的成型和回彈過程進行工藝參數優化的研究,合肥工業大學材料學院研究人員基于dynaform研究了摩擦因數、模具間隙、沖壓速度、凹模圓角半徑對V形件成形及回彈的影響,對工藝參數進行優化分析,最后得出使回彈角度最小的成形工藝參數組合,為實際實驗提供指導。

  高強度耐磨板的成形及回彈是一個多因素共同作用的過程,因此有必要對多因素進行綜合分析,研究多參數對成形及回彈的影響規律。科研人員基于正交試驗法,對摩擦因數、模具間隙、沖壓速度、凹模圓角半徑4個工藝變量進行四因素三水平的試驗設計,針對上述因素對V形件成形及回彈的影響進行定性和定量分析。得出結論如下:

  (1)基于V形件折彎仿真實驗,研究了高強度鋼板DP800折彎成形及回彈問題,通過正交實驗方案設計,分析了多個工藝參數對成形及回彈的影響規律,結果表明工藝參數對薄板折彎成形后的V形件最大減薄率影響較小,對回彈的影響較大。
  (2)摩擦因數、模具間隙對折彎后V形件的回彈影響較大:回彈值隨著摩擦因數的增大而減小,V形件在成形過程中,板料表面分別產生壓應力和拉應力作用,由于凹凸模和板料之間存在摩擦力作用,可增大拉應力變形區,使板料內外表面的應力狀態趨于一致,因此摩擦因數越大,回彈量越小;但是摩擦力較大時,產生的拉應力也較大,會影響隔熱板的表面質量,嚴重時出現拉裂現象。回彈值隨著模具間隙增大而增大,這是由于凹凸模間隙越小,成形過程產生的應變值越大,能有效減小彈性變形的影響,從而使卸載后的回彈減小;回彈值隨著凹模圓角半徑的增大而增大;沖壓速度對V形件的回彈影響較小,實際生產可以忽略沖壓速度對回彈的影響。