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创新塑性加工技术，推动智能制造发展——第十五届全国塑性工程学会年会暨第七届全球华人塑性加工技术交流会

作者：肖华石磊丁士鹏宝山钢铁股份有限公司研究院汽车用钢开发与应用技术国家重点实验室(宝钢) 宁波赛乐福板材成形技术有限公司

汽车超高强钢已成为满足车身轻量化和高安全性能的重要途径,具有不可替代的优势,也给零部件制造带来了新的挑战,目前主流制造工艺如冷冲压、热冲压、辊压成形等,在超高强钢零件制造上均存在不同方面的约束。辊冲成形工艺为一种新型成形... 详细信息

汽车超高强钢已成为满足车身轻量化和高安全性能的重要途径,具有不可替代的优势,也给零部件制造带来了新的挑战,目前主流制造工艺如冷冲压、热冲压、辊压成形等,在超高强钢零件制造上均存在不同方面的约束。辊冲成形工艺为一种新型成形工艺,该工艺兼具辊压和冲压特点,特别适合超高强钢、尤其变截面梁类超高强钢零件的生产。文章对超高强钢U形零件进行了有限元仿真分析及实测对比验证,结果表明,辊冲成形过程纵向应变值小、残余应变值低,适合超高强钢零件生产。并成功开发了满足要求的辊冲成形汽车超高强钢门槛零件。

关键词：超高强钢辊冲成形变截面梁类零件汽车结构件

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超高强钢前纵梁零件冲压开裂分析与处理

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精密成形工程 2017年第6期9卷 32-36页

作者：崔振祥杨丹宝山钢铁股份有限公司中央研究院上海201900 汽车用钢开发与应用技术国家重点实验室(宝钢) 上海201900 广州汽车集团乘用车有限公司广州511434

目的解决780 MPa级别超强度钢板冷冲压生产汽车前纵梁时发生的冲压开裂问题。方法通过网格应变分析技术和仿真分析,研究该零件冲压开裂的原因,分析引起开裂的因素,基于CAE模型系统,研究压边力、模具间隙、坯料尺寸、材料性能对开裂的影... 详细信息

目的解决780 MPa级别超强度钢板冷冲压生产汽车前纵梁时发生的冲压开裂问题。方法通过网格应变分析技术和仿真分析,研究该零件冲压开裂的原因,分析引起开裂的因素,基于CAE模型系统,研究压边力、模具间隙、坯料尺寸、材料性能对开裂的影响规律。结果降低压边力和增加模具间隙均能减轻开裂,但是无法消除冲压开裂;坯料尺寸缩小可以消除冲压开裂,但是优化坯料尺寸需要改变模具上的坯料定位器,同时增大起皱风险;通过提升材料性能可以消除开裂。结论考虑最终各方案成本,选择性能优异的材料进行生产,将冲压开裂率降低至0.6%,满足了冲压要求。

关键词：前纵梁超高强钢冲压开裂

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板料数控渐进成形工具转速对材料成形性及表面质量的影响研究

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金属加工（热加工） 2017年第7期 32-34页

作者：徐栋恺陈军宝山钢铁股份有限公司研究院/汽车用钢开发与应用技术国家重点实验室上海交通大学塑性成形技术与装备研究院/模具CAD国家工程研究中心

板料数控渐进成形技术作为一种柔性无模成形技术,不仅显著降低了制件的开发成本、缩短了制造工艺的开发周期,而且显著提高了板材的成形性能,能够制造传统方法无法获得的复杂形状零件。着重研究了板料数控渐进成形中不同工具转速条件(即... 详细信息

板料数控渐进成形技术作为一种柔性无模成形技术,不仅显著降低了制件的开发成本、缩短了制造工艺的开发周期,而且显著提高了板材的成形性能,能够制造传统方法无法获得的复杂形状零件。着重研究了板料数控渐进成形中不同工具转速条件(即不同摩擦条件和温度条件)对材料成形极限和表面质量的影响。研究表明,随着工具转速的提高,材料的成形性逐渐改善,而表面质量对工具转速并不敏感。

关键词：板料数控渐进成形成形性表面质量工具转速

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IF钢硬化模型及成形极限曲线试验研究

IF钢硬化模型及成形极限曲线试验研究

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第一届中国汽车EVI及高强度钢氢致延迟断裂会议

作者：胡晓徐栋恺王颖婧张晓蕾宝山钢铁股份有限公司研究院上海201900 汽车用钢开发与应用技术国家重点实验室(宝钢) 上海201900 一汽-大众汽车有限公司规划部长春13000

硬化模型和成形极限曲线的准确性关系到汽车零件冲压仿真分析和安全域度判定的精度,现针对IF钢材料(DC04E+Z),通过拉伸试验和FLC试验测试,基于AutoForm软件中四种常用的硬化模型和两种FLC模型分别对试验数据拟合对比.结果表明,Approxima... 详细信息

硬化模型和成形极限曲线的准确性关系到汽车零件冲压仿真分析和安全域度判定的精度,现针对IF钢材料(DC04E+Z),通过拉伸试验和FLC试验测试,基于AutoForm软件中四种常用的硬化模型和两种FLC模型分别对试验数据拟合对比.结果表明,Approximation硬化模型综合了Hockett-Sherby饱和模型和Swift非饱和模型,对拉伸数据拟合效果最好,Keeler模型相对Arcelor V9模型与FLC试验数据吻合较好.使用AutoForm软件进行冲压仿真时,针对IF钢材料,硬化模型推荐采用Approximation模型输入,FLC模型推荐采用Keeler模型输入.

关键词：汽车零件无间隙原子钢硬化模型成形极限曲线

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DP600高强钢多道次拉深旋压成形机理研究

DP600高强钢多道次拉深旋压成形机理研究

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第十一届中国钢铁年会

作者：石磊肖华夏琴香宝山钢铁股份有限公司研究院汽车用钢开发与应用技术国家重点实验室(宝钢) 华南理工大学机械与汽车工程学院

为研究高强钢DP600多道次拉深旋压成形机理,本文基于杯形零件,采用ABAQUS/Explicit软件,对DP600高强钢多道次拉深成形过程建立数值模型,获得了其成形过程应力、应变及壁厚变化规律。研究结果表明,在DP600多道次拉深旋压成形中,材料始终... 详细信息

为研究高强钢DP600多道次拉深旋压成形机理,本文基于杯形零件,采用ABAQUS/Explicit软件,对DP600高强钢多道次拉深成形过程建立数值模型,获得了其成形过程应力、应变及壁厚变化规律。研究结果表明,在DP600多道次拉深旋压成形中,材料始终处于径向与切向受压、轴向受拉的状态,其等效应力值在周向上分布均匀,而在轴向上差异明显,最大应力出现在旋轮接触区域及圆角区域。随着旋压进展,口部应力逐渐增加,而旋压完成后,圆角区域应力获得释放而减小。在每道次旋压成形后,其壁厚值在圆周方向上分布均匀,在轴向上先减小后增加的趋势。

关键词：高强钢 DP600 杯形件多道次拉深旋压数值模拟

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硼钢热冲压模具CAE顺序耦合建模及强度校核

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精密成形工程 2017年第1期9卷 86-90页

作者：王志超李永丰罗爱辉万永红李淑慧上海交通大学上海200240 上海市复杂薄板结构数字化制造重点实验室上海200240 宝山钢铁股份有限公司上海201900 汽车用钢开发与应用技术国家重点实验室上海201900 上汽通用五菱汽车股份有限公司广西柳州545007

目的针对热冲压模具开裂的问题,提出一种模具强度校核方法。方法借助有限元仿真软件ABAQUS,对B柱进行循环仿真,获取稳定变化的模具温度场;借助专业成形软件Dynaform完成B柱成形、保压过程的仿真,获取模具和板料间的节点接触力;将模具温... 详细信息

目的针对热冲压模具开裂的问题,提出一种模具强度校核方法。方法借助有限元仿真软件ABAQUS,对B柱进行循环仿真,获取稳定变化的模具温度场;借助专业成形软件Dynaform完成B柱成形、保压过程的仿真,获取模具和板料间的节点接触力;将模具温度场和节点接触力作为边界条件进行模具强度仿真分析。结果模具的危险区域是模具内部靠近圆角的流道交接处,此处因为承受强烈的热冲击存在交变拉应力作用,同时又因为加工缺陷存在应力集中,是疲劳裂纹最容易萌生的地方。结论 CAE顺序耦合仿真能准确高效地计算热冲压模具的温度场、热-机械耦合应力场,分析模具的危险区域,指导模具的设计和加工,延长模具使用寿命。

关键词：热冲压模具热-力耦合强度

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汽车覆盖件用6016铝合金板高应变速率敏感性试验研究

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锻压技术 2016年第9期41卷 121-125页

作者：李言波刁可山路旭蒋浩民宝山钢铁股份有限公司研究院上海201900 汽车用钢开发与应用技术国家重点实验室(宝钢) 上海201900

汽车碰撞（被动）安全性常用仿真分析方法来预测,高应变速率下材料性能参数的准确性关系到汽车碰撞仿真分析的精度。针对国内外的4种汽车覆盖件用6016铝合金板,进行了不同应变速率（5-500 s-1范围内）的高速拉伸试验,利用Johnson-Cook... 详细信息

汽车碰撞（被动）安全性常用仿真分析方法来预测,高应变速率下材料性能参数的准确性关系到汽车碰撞仿真分析的精度。针对国内外的4种汽车覆盖件用6016铝合金板,进行了不同应变速率（5-500 s-1范围内）的高速拉伸试验,利用Johnson-Cook模型进行数据处理,系统研究了4种汽车覆盖件用6016铝合金板的力学性能（屈服强度、抗拉强度及断裂伸长率）和耐碰撞性能的应变速率敏感性。研究结果表明,4种6016铝合金板的屈服强度和抗拉强度具有较低的速率敏感性,其断裂伸长率和耐碰撞性能具有较高的速率敏感性。

关键词：汽车覆盖件 6016铝合金板高应变速率敏感性 Johnson-Cook模型耐碰撞性能

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两种热辅助板料渐进成形技术的适用性研究

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模具技术 2017年第3期 5-9,21页

作者：徐栋恺陈军宝山钢铁股份有限公司研究院上海201900 汽车用钢开发与应用技术国家重点实验室(宝钢) 上海201900 上海交通大学塑性成形技术与装备研究院上海200030 上海交通大学模具CAD国家工程研究中心上海200030

热辅助板料渐进成形技术属于传统板料渐进成形技术的一种拓展,特别适用于加工室温条件下难成形的材料。其中,基于摩擦致热原理和电加热原理的热辅助板料渐进成形技术在工艺柔性、装备成本、系统集成复杂度等方面更具优势。主要研究了两... 详细信息

热辅助板料渐进成形技术属于传统板料渐进成形技术的一种拓展,特别适用于加工室温条件下难成形的材料。其中,基于摩擦致热原理和电加热原理的热辅助板料渐进成形技术在工艺柔性、装备成本、系统集成复杂度等方面更具优势。主要研究了两种热辅助板料渐进成形技术在加工过程(加工效率和加热效率)中的不同特点;同时,着重探讨了两种技术对不同材料的适用性。研究表明,摩擦致热和电加热板料渐进成形技术在加工效率和加热效率方面各具优势;综合考虑,摩擦致热渐进成形技术更适用于镁合金AZ31B的加工,而电加热辅助板料渐进成形技术更适用于钛合金Ti6Al4V的加工。

关键词：板料渐进成形难成形材料摩擦热电加热

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980MPa先进高强钢材料在门槛加强梁上的辊压应用

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精密成形工程 2017年第6期9卷 42-46页

作者：张骥超张骁杰石磊肖华宝山钢铁股份有限公司中央研究院上海201900 汽车用钢开发与应用技术国家重点实验室(宝钢) 上海201900 长城汽车股份有限公司技术中心河北保定071000 河北省汽车工程技术研究中心河北保定071000

目的为获得980 MPa级别不同先进高强钢材料在辊压零件上应用时的差异,研究典型980 MPa先进高强钢的辊压成形特性。方法采用调研和统计方法获得门槛辊压用材的主流强度与钢种,基于三点弯曲的实验方法,获得了980 MPa先进高强钢材料在指定... 详细信息

目的为获得980 MPa级别不同先进高强钢材料在辊压零件上应用时的差异,研究典型980 MPa先进高强钢的辊压成形特性。方法采用调研和统计方法获得门槛辊压用材的主流强度与钢种,基于三点弯曲的实验方法,获得了980 MPa先进高强钢材料在指定角度和弯曲半径下的回弹特性,针对典型的门槛加强梁零件,采用CAE方法评估材料应用的可行性。结果门槛零件980 MPa级别所采用的主要先进刚强钢钢种为双相钢(DP)和马氏体钢(MS),在相对弯曲半径比R/t=2.5的情况下,980DP回弹角度最小,980QP次之,980MS最大;早期模具回弹补偿设计时对于90°圆角可给予11°~14°的回弹过弯角度;成形过程中有可能出现边波缺陷,需优化辊压成形变形过程。结论 980 MPa先进高强钢材料在应用于辊压零件时,应在设计阶段充分考虑材料回弹特性,同时变形过程应合理,避免产生边波等质量缺陷。

关键词：先进高强钢辊压门槛加强梁

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新型超高强度热冲压用钢的热变形行为及本构关系

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材料工程 2016年第5期44卷 15-21页

作者：张施琦冯定张跃洪继要非常规油气湖北省协同创新中心武汉430100 长江大学机械工程学院湖北荆州434023 北京科技大学材料科学与工程学院北京100083 汽车用钢开发与应用技术国家重点实验室(宝钢) 上海201900

利用Gleeble-1500D热模拟机对新型超高强度热冲压用钢22MnB5Nb进行等温单向拉伸实验,研究了其在变形温度为650~950℃,应变速率为0.1,1.0,10s^(-1)下的热变形行为,并采用3种本构分析方法,即基于传统拟合回归方法的Arrhenius型、考虑材料... 详细信息

利用Gleeble-1500D热模拟机对新型超高强度热冲压用钢22MnB5Nb进行等温单向拉伸实验,研究了其在变形温度为650~950℃,应变速率为0.1,1.0,10s^(-1)下的热变形行为,并采用3种本构分析方法,即基于传统拟合回归方法的Arrhenius型、考虑材料常数应变补偿的Arrhenius型和本工作新提出的基于Quasi-Newton BFGS算法的Arrhenius型本构方程来描述22MnB5Nb钢的热变形行为。结果表明:22MnB5Nb钢表现出典型的加工硬化和动态回复软化行为,变形温度与应变速率均对其流变应力有较大影响;3种方程均可以准确预测实验钢的峰值流变应力,其中,Quasi-Newton BFGS算法具有可一次性求解所有材料参数、求解步骤简单和预测精度最高(R=0.99578,Re=11.03MPa,E=2.48%)的特点,考虑材料常数应变补偿的Arrhenius型本构方程预测精度相对较低,但能直接预测不同变形条件下的流变应力曲线且可以较好地预测变形过程中的加工硬化效应、动态回复软化效应和应变速率强化效应。

关键词：热冲压用钢热变形行为本构模型 Nb

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