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为了实现全球化节能减排,以铝合金、镁合金、新型复合材料以及先进高强钢等为代表的轻量化材料在汽车制造领域中应用愈加频繁广泛。先进高强钢具有较高的综合力学性能,是优秀的结构件材料,能够在保障车身安全的同时有效实现汽车轻量化,然而其室温条件下成形范围普遍较窄,成形性能不佳。先进高强钢因其屈服及抗拉强度较高,在成形加工时会带来冲压件残余应力较高,零部件回弹较大,复杂形状零件难成等诸多问题,另外,模具磨损也会使得成形先进高强钢的加工成本上升,这些均成为了其大量推广应用的瓶颈。如何提高先进高强钢成形性能,是当前推动汽车轻量化进程亟需解决的热点问题之一,开发新工艺来提高先进高强钢成形性能正是扩大其在汽车车身上应用范围的有效途径。研究发现,高应变率复合成形等工艺可有效改善先进高强钢板在室温下的成形性能,但在复合成形过程中,应变路径及应变速率均发生改变,其对先进高强钢成形过程的影响机理尚不明确。本文以两种典型先进高强钢DP590和B280VK板料为研究对象,通过实验与仿真相结合,系统研究先进高强钢在预应变高应变速率下的板料塑性变形行为。通过室温条件下的准静态拉伸实验、双向十字拉伸实验、霍普金森拉杆测试、电磁成形实验、复合电磁成形实验,同时结合ANSYS LS-Dyna非线性有限元仿真分析电磁场模拟计算,测试分析了两种先进高强钢在不同预应变高应变速率下的变形行为,得到了一系列实验与仿真结果。设计并进行了室温条件下两种板料准静态单向拉伸实验,获取了两种材料基础力学性能参数。描述了金属板料表面电化学腐蚀网格印刷及GMASystem网格应变测量分析系统测量板料应变的具体方法。通过万能材料试验机得到了带不同单向预应变大小的单向拉伸试样。通过双向材料拉伸试验机进行双向拉伸试验并结合ANSYS 15.0 LS-Dyna有限元仿真分析得到了优化后的双向十字拉伸试样尺寸。确定了适用于本文实验的最佳单臂9条平行缝形状双向十字拉伸试样形状尺寸,并且通过该双向十字拉伸试样进行最终实验,获取了两种先进高强钢DP590和B280VK板材的双向十字拉伸应力应变曲线。设计了两种先进高强钢DP590和B280VK材料的霍普金森拉杆实验,分析对比了几种不同形状尺寸的动态拉伸薄片试样,采取了胶水粘结装夹的方式来固定霍普金森拉杆试样的实验方案,完成了先进高强钢动态拉伸力学性能测试,获得了两种先进高强钢DP590和B280VK板料在带有不同条件预应变大小的高应变速率应力应变曲线。两种先进高强钢材料均对应变速率敏感,其流动应力随着应变速率的提高而呈增大趋势。建立了含预应变水平的Johnson-Cook本构模型修正,随着引入材料预应变的增加,材料硬化指数n值会增大,而材料应变率敏感系数C值会减小;材料的加工硬化和应变速率增加会导致材料流变应力绝对值的增加。设计了电磁成形极限实验所需的模具与工装,描述了先进高强钢电磁成形实验的具体方法,建立了两种先进高强钢DP590和B280VK在各种不同工艺条件下的成形极限图。两种先进高强钢在电磁成形高应变速率条件下成形极限较准静态均有提升,表现出应变速率敏感性。两种高强钢在复合电磁成形成形极限较准静态均有较大提升,也高于无预应变情况,在引入单向和双向预应变的后两种高强钢依然对应变速率敏感,并且复合电磁成形相对于单一成形方法可以提高材料的成形极限。随着单向预应变逐渐增大,先进高强钢DP590和B280VK板料的复合电磁成形极限呈先增大后减小的规律,而双向拉伸预应变在0-2.5%范围内可以提高两种高强钢的复合电磁成形极限。通过金相微观组织观察分析,发现高应变速率工艺及复合成形工艺能够细化高强钢晶粒尺寸,材料变形更加均匀,提高材料成形性能。通过ANSYS 15.0与HyperWorks 2017软件,基于平板螺旋线圈与驱动片的作用,采用由霍普金森拉杆测试实验结果所建立的先进高强钢Johnson-Cook材料本构模型,对两种先进高强钢DP590及B280VK板料的电磁成形过程进行了仿真分析。得到了平板螺旋线圈的电流密度、紫铜驱动片的电流密度、驱动片上的洛伦兹力矢量及速度矢量的分布情况。在电磁成形过程中,平面螺旋线圈产生的电磁力不均匀,驱动片中心的径向方向1/2处的洛伦兹力最大,且沿径向方向逐渐减小。对比仿真试样的变形与实验试样的变形情况,发现仿真与实验结果吻合,验证了所建立材料本构模型的准确性。先进高强钢胀形高度随着电磁成形放电电压的增加而增大,一定范围内的单向预应变增加能够提高高强钢的成形性能,但当预应变增加到某一值后会出现转折,双向拉伸预应变在0-2.5%范围内可以提高先进高强钢成形性能。