论文部分内容阅读
汽车轻量化是当今汽车工业的发展方向。先进高强钢变截面构件,可以在载荷一定的条件下减轻质量。Q&P钢作为第三代先进高强钢种,具备高强度、高塑性的特点。本课题以QP1180超高强钢为对象,针对超高强钢板材在定模动辊变截面辊弯成形工艺中存在的问题,以减小成形试件的残余应力、优化金属板材成形工艺、提高试件的成形质量为目标,提出适合QP1180高强钢在高温加热下的屈服准则。通过准静态单向拉伸试验,获得了 QP1180超高强钢板在常温下的力学性能参数和应力-应变曲线。在0.002s-1的应变速率下进行不同温度的单向拉伸试验,通过对塑性应变比、屈强比、强屈差、延伸率对比分析,结果表明QP1180超高强钢材料在高温350℃时塑性成形较好。基于课题组开发的热双向拉伸试验机,在350℃下,对QP1180十字形试件进行不同加载路径的双向拉伸试验,获得该温度下1:4、2:4、3:4、4:4、4:3、42、4:1不同加载路径的双向拉伸应力应变曲线。为探索QP1180在该温度下的屈服行为,针对Mises、Hill48、Gotoh、Hosford屈服准则,根据单位体积塑性功相等的原理,通过理论屈服轨迹与实验塑性功等高线比较,计算平均误差,结果表明QP1180超高强钢在350℃下,Hill48屈服准则符合较好,平均误差43.76%。进一步探索温度相关的屈服准则,以降低误差值,选择Yld2000-2D屈服准则,拟合各应变点等效应力的关于温度的五次多项式的曲线,与不同加载比例下的各应变点吻合度高,误差值降低在10%以内。因此建立温度相关的Yld2000-2D屈服准则可以准确描述QP1180在高温下的屈服行为。将QP1180超高强钢耦合变形抗力与温度的本构模型和屈服准则嵌入到ABAQUS软件中,建立QP1180超高强钢热力耦合定模动辊变截面辊弯成形有限元模型。仿真结果表明:成形件腹板平整,未出现边波、翘曲、拱起等缺陷;最大应力916Mpa,比常温下QP1180板材成形后的最大应力减小了 25.71%;回弹角度最大为3.7°,最小为1.7°,成形回弹的角度减小了 84.61%,所以QP1180超强钢板材在在局部加热条件下可以降低成形件的内应力,提高成形质量。