QP980高强度钢板的冲压成形能力研究及其在汽车轻量化中的应用

   日期:2025-02-15     来源:网络整理    作者:二手钢材网    浏览:234    评论:0    
核心提示:为了更好地为汽车轻量化设计提供优质材料,学者们开始研究第三代高强度板,(宝钢)2013年在国际上率先开发并量产了第三代超高强度钢———QP钢,即淬火延性钢。第三代高强度钢QP980可以成形强度要求高且形状复杂的零件,这对提高汽车安全性、实现整车轻量化具有重要作用。

摘要:QP钢是具有高强度和高可塑性的第三代高强度钢。为了证明QP980的冲压形成能力,通过结合虚拟形成分析和踩踏实验,研究了用于汽车的第三代高强度钢板QP980。将冲压形成特性与四个高强度的钢板进行了比较。研究结果证明,QP980的强度略高于强度,并且冲压形成性能略高于DP600。第三代QP钢的应用可以解决高强度和复杂形状的问题,QP980可以在汽车安全和轻量级研究中发挥重要作用。

关键字:第三代高强度钢; QP980;实验模具;形成能力

介绍

随着能源问题的出现和环境法规的持续改进,整个车辆的轻巧设计同时确保安全性能已成为汽车行业的当前开发方向。由于车身约占车辆质量的20%,因此汽车车身的轻巧设计,尤其是车身骨架零件,是车辆轻量级的关键。

目前,使用高强度钢,尤其是超高强度钢板,是汽车车身轻巧的最经济和有效的方法。由双工钢DP,旅行和MS钢代表的高强度钢已被广泛用于人体安全和结构零件,由A柱,B柱,凹凸增强板,门碰撞杆等代表。但是,由于形成的局限性性能,某些时尚无法满足某些需要考虑强度等级和形状复杂性的某些身体骨架零件的冲压和形成需求。

为了更好地为轻型汽车设计提供高质量的材料,学者们已经开始研究第三代高强度板。 2013年,()领导着发展和批量生产第三代超高强度钢 - QP钢 - QP钢--———————————————————————————— ——————————————————————————————————————————————————————————————————————————— ——————————————————————————————————————————————————————————————————————————— ——————————————————————————————————————————————————————————————————————————— ———————————,即淬灭延性钢。这种钢型不仅具有超高强度,而且具有较高的伸长率。它特别适合生产具有相对复杂外观和高强度要求的盖章零件。 QP高强度钢充分利用塑料特性和超高强度钢板的工作硬化特性,以更好地减轻重量和车辆性能优化。掌握QP高强度钢的形成特性和形成极限是应用QP钢板冲压的先决条件和基础。

01

研究对象

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本文选择的第三代高强度钢QP980作为研究对象的代表性产品,并使用数值模拟和实验的组合来研究其冲压形成性能。为了完全说明QP980的形成能力,选择了四个常用的高强度板CR340,DP600和DP800进行比较实验。图1是钢种子的塑料步骤图。 QP980的化学组成如表1所示。

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02

实验测试

2.1实验零件的选择

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如图2所示,A柱铰链板是车身相对重要的安全部分。它的位置确定它在车辆中的头部和副驾驶位置起着关键的保护作用。因此,零件的强度越高,越好。但是,这部分的形状相对复杂汽车用高强度钢材,很难形成局部区域。通常,使用DP600级材料。

2.2实验方法

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为了全面研究QP800的冲压形成性能,选择了四个常用的高强度板进行比较和研究。

2.2.1单向拉伸测试

每种材料都需要样品将拉伸样品沿0°,45°和90°的方向与板的滚动方向制成。每个方向都取3个标本,每种材料中有9个样本,如图3所示。

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通过五种材料的单向拉伸测试,测量了QP980和常用高强度板的机械性能参数,并且可以在理论上分析QP980和常用高强度的高强度板的形成性能,从数值模拟性能参数。

2.2.2冲压形成实验

如图2所示,设计和制造了A柱铰链板绘图过程OP10的模具。 4。通过实际的冲压形成,研究了QP980和常用高强度板的形成能力。由于一组模具需要五种高强度的板块材料进行测试,并实现了最大的超高强度,以确保实验的有效成功,请尝试保持过程设计中均匀的绘图深度绘制部分并成立,并确保实验有效地成功,并确保完成过程的绘制和形成。足够大的边缘压力。在霉菌设计方面,氮气缸用于提供稳定的边缘压力压力,并且绘制的凹凹和螺栓的最小壁厚为100mm,为后来的重新修复留下了足够的处理,并考虑了可能的插入垫片以重新启动垫片代替。处理,更换插入物,甚至降低关闭高度和返工。

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实验结果和讨论

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3.1材料机械性能测试结果和分析

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五种材料的机械性能参数测试结果:CR340,DP600,DP800和QP980显示在表2中。

从五种材料的测试结果来看,第三代高强度钢QP980的伸长率接近DP600的测试结果,并且各向异性参数略高于DP600的各向异性参数,表明QP980的形成能力和DP600。形成能力是可比的。从材料的拉伸强度指数来看,QP980的拉伸强度超出了拉伸强度,这意味着QP980的强度与强度相当。

3.2比较冲压和形成实验结果

在冲压实验中,五种材料CR340,DP600,DP800和QP980的板厚度和空白尺寸与板厚度完全相同,板厚度为1.0mm。如图5所示,在产品上选择一个点A(具有高裂纹风险的点)作为参考点,以比较不同材料的形成性能。

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3.2.1冲压模拟结果的比较

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首先,自动型软件用于优化冲压形成过程,以确保相对优化了五种高强度钢材材料的冲压形成实验。采用了氮气缸的边缘压力。在数值模拟优化之后,五种高强度钢材材料的边缘压力为980KN。图6显示了绘制形成模拟的结果。

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点A的仿真结果显示在表3中。模拟结果表明,第三代高强度钢QP980的稀疏速率小于DP600的较薄速率。尽管单向拉伸测试中QP980的伸长率和硬化指数小于DP600的伸长索,但各向异性参数r的R大于DP600。仿真结果表明,QP980的形成能力略优于DP600。

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3.2.2比较冲压和形成实验结果

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为了进一步验证理论分析和数值模拟结果汽车用高强度钢材,分别对五种材料CR340,DP600,DP800和QP980进行了冲压实验。结果如图7所示,其中裂缝在一个区域的点上被开裂,没有其他材料破裂。使用厚度表测量了点A的实际稀疏速率,结果如表4所示。实验结果证明了数值模拟结果相对准确。 QP980的稀疏速率略小于DP600的较小速率,这完全证明了QP980的实际冲压和形成能力略高于DP600。

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综上所述

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(1)通过单向拉伸测试,可以表明QP980的形成能力略优于DP600,并且材料强度是可比的。

(2)QP980的实际冲压形成能力通过A-铰链板的图形实验和数值仿真方法与DP600的实际冲压能力相当。

(3)第三代高强度钢QP980可以形成具有高强度需求和复杂形状的零件,这在改善车辆安全性和实现整个车辆的轻量级方面起着重要作用。

 
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