汽車先進(jìn)高強度鋼結(jié)構(gòu)件的研究

刊名：Journal of Mechanical Science and Technology（英）

刊期：2016年第30期

作者：Eun-Mi Lee et al

編譯：朱會

先進(jìn)高強度鋼可用于汽車制造，能夠減輕汽車質(zhì)量、改善汽車燃油經(jīng)濟性。但先進(jìn)高強度鋼（高屈服強度和拉伸強度）在冷作鈑金成形工藝中會出現(xiàn)嚴(yán)重的回彈問題，這將影響其在車輛上的應(yīng)用。

通過對材料進(jìn)行回彈預(yù)測和采用對生產(chǎn)模具進(jìn)行補償?shù)姆椒ǎ镁哂腥S曲率的先進(jìn)高強度鋼（DP980）制造汽車結(jié)構(gòu)件。使用鈑金成形仿真軟件系統(tǒng)中的Yoshida-Uemori模型有限元模擬預(yù)測應(yīng)用高強度鋼所產(chǎn)生的過度回彈現(xiàn)象。利用田口方法確定減小材料回彈的最佳參數(shù)組合。通過成形、再起弧和彎曲的多級過程設(shè)計構(gòu)件生產(chǎn)的漸進(jìn)成型工藝，在每級對材料的回彈效應(yīng)進(jìn)行逐級補償，以減小材料的回彈，并得出如下結(jié)果。

（1）利用Yoshida-Uemori有限元模型模擬DP980汽車結(jié)構(gòu)件的成形過程。為驗證模型的有效性，將回模彈擬結(jié)果與試驗結(jié)果進(jìn)行定量比較表明，試驗結(jié)果和仿真結(jié)果匹配良好。因此，所建立的Yoshida-Uemori有限元模型能有效地對影響材料回彈的參數(shù)進(jìn)行設(shè)計分析，并對回彈現(xiàn)象進(jìn)行模擬預(yù)測及確定模具補償?shù)目煽啃浴?/p>

（2）在已驗證的有限元模型基礎(chǔ)上，利用田口方法分析影響材料回彈的主要過程參數(shù)（拉伸筋高度、毛坯保持力和毛坯形狀），以獲得減小材料回彈的各參數(shù)最優(yōu)組合，其中最優(yōu)組合能減小回彈材料52%。

（3）提出的回彈逐級補償方法包括在成形階段使用模具反向補償技術(shù)對模具進(jìn)行補償、在再起弧階段使用考慮橫截面回彈的位移調(diào)整方法對模具進(jìn)行補償，以及在彎曲階段對材料縱向回彈進(jìn)行補償。通過有限元仿真分析確定每階段的補償值，最終成形的結(jié)構(gòu)件尺寸形狀誤差減少了約83%。