剪切邊質(zhì)量對(duì)高強(qiáng)鋼拉伸性能與斷裂模式影響的實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2022-10-19 09:58
汽車(chē)輕量化設(shè)計(jì)需求使高強(qiáng)度鋼板在車(chē)身結(jié)構(gòu)上得到廣泛應(yīng)用,但鋼板高強(qiáng)度化的同時(shí)也給其成形過(guò)程帶來(lái)了挑戰(zhàn)。高強(qiáng)度鋼板在沖壓成形過(guò)程中,不可避免地會(huì)使用沖裁等分離工序,然而剪切分離過(guò)程造成的邊部缺陷很容易成為后續(xù)成形過(guò)程中的裂紋源,使材料在較低應(yīng)變狀態(tài)下發(fā)生邊部開(kāi)裂,嚴(yán)重降低材料的成形性能,進(jìn)而影響生產(chǎn)的穩(wěn)定性。為探索高強(qiáng)鋼高質(zhì)量沖切和無(wú)缺陷邊部成形工藝,在國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(編號(hào):2017YFB0304403)的資助下,本文采用邊部沖裁實(shí)驗(yàn)和基于數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)(Digital Image Correlation,DIC)的剪切邊拉伸試驗(yàn),系統(tǒng)地研究了沖裁工藝參數(shù)對(duì)TRIP780和QP980沖切質(zhì)量及后續(xù)拉伸特性的影響。另外,對(duì)激光切割、沖裁和線切割等代表性切割工藝進(jìn)行了對(duì)比研究;贒IC技術(shù),對(duì)不同邊部質(zhì)量試樣的拉伸斷裂過(guò)程進(jìn)行追蹤,并采用掃描電鏡對(duì)斷口形貌進(jìn)行分析,揭示了不同邊部質(zhì)量下高強(qiáng)度鋼板的開(kāi)裂模式及微觀機(jī)理。取得了如下主要研究成果:(1)實(shí)驗(yàn)研究了沖裁工藝參數(shù)對(duì)TRIP780和QP980沖切斷面質(zhì)量及后續(xù)拉伸特性的影響。結(jié)果表明:兩種材料隨著沖裁間隙的增大,沖切斷面質(zhì)量和拉...
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.1.1 高強(qiáng)度鋼板與汽車(chē)輕量化設(shè)計(jì)
1.1.2 高強(qiáng)鋼邊部開(kāi)裂概述
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 剪切邊緣拉伸性能實(shí)驗(yàn)評(píng)估方法
1.2.2 材料力學(xué)性能及微觀組織對(duì)邊緣拉伸性能的影響
1.2.3 剪切邊質(zhì)量對(duì)板料邊緣拉伸性能的影響
1.2.4 板料邊部開(kāi)裂數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
1.3 課題來(lái)源
1.4 本課題主要研究?jī)?nèi)容和技術(shù)方案
1.4.1 主要研究?jī)?nèi)容
1.4.2 技術(shù)方案
第二章 實(shí)驗(yàn)材料與研究方法
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)材料及力學(xué)性能
2.3 單向拉伸試樣沖裁模具設(shè)計(jì)
2.4 邊部沖裁實(shí)驗(yàn)及斷面質(zhì)量顯微表征方法
2.5 基于DIC技術(shù)的剪切邊拉伸性能評(píng)估方法
2.5.1 數(shù)字圖像相關(guān)法基本原理
2.5.2 數(shù)字圖像相關(guān)法的優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用
2.5.3 基于DIC技術(shù)的剪切邊拉伸實(shí)驗(yàn)
2.6 本章小結(jié)
第三章 沖裁工藝參數(shù)對(duì)剪切質(zhì)量及拉伸性能的影響
3.1 引言
3.2 沖裁間隙對(duì)斷面質(zhì)量及拉伸性能的影響
3.2.1 沖裁間隙對(duì)沖裁斷面質(zhì)量的影響
3.2.2 沖裁間隙對(duì)邊部拉伸性能的影響
3.3 沖裁速度對(duì)斷面質(zhì)量及拉伸性能的影響
3.3.1 沖裁速度對(duì)沖裁斷面質(zhì)量的影響
3.3.2 沖裁速度對(duì)邊部拉伸性能的影響
3.4 模具刃口角度對(duì)斷面質(zhì)量及拉伸性能的影響
3.4.1 刃口角度對(duì)沖裁斷面質(zhì)量的影響
3.4.2 刃口角度對(duì)邊部拉伸性能的影響
3.5 本章小結(jié)
第四章 不同切割工藝對(duì)邊部拉伸性能的影響
4.1 引言
4.2 幾種典型切割工藝的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用
4.2.1 沖裁工藝
4.2.2 激光切割工藝
4.2.3 電火花線切割工藝
4.3 典型切割工藝對(duì)高強(qiáng)鋼切割質(zhì)量及邊部拉伸性能的影響
4.4 斜刃沖裁試樣高邊部拉伸性能的微觀解釋
4.5 本章小結(jié)
第五章 不同邊部質(zhì)量下高強(qiáng)鋼的開(kāi)裂模式及其微觀機(jī)理
5.1 引言
5.2 斷裂分析理論基礎(chǔ)
5.3 不同邊部質(zhì)量下高強(qiáng)鋼的拉伸斷裂模式及微觀機(jī)理
5.3.1 頸縮型斷裂
5.3.2 邊部開(kāi)裂型斷裂
5.4 兩種斷裂形式的微觀機(jī)理
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 主要結(jié)論
6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高強(qiáng)鋼邊部開(kāi)裂影響因素研究[J]. 李濤,韓龍帥,鄭學(xué)斌,王寶川,姚野. 塑性工程學(xué)報(bào). 2017(04)
[2]汽車(chē)用先進(jìn)高強(qiáng)鋼成形性能研究[J]. 王亞?wèn)|,劉紅祎,王亞芬. 汽車(chē)工業(yè)研究. 2016(09)
[3]第三代高強(qiáng)度汽車(chē)鋼的性能與應(yīng)用[J]. 魏元生. 金屬熱處理. 2015(12)
[4]考慮沖裁變形過(guò)程的高強(qiáng)度鋼擴(kuò)孔模擬與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[J]. 于翔宇,陳劼實(shí),汪昌盛,陳軍,莊新村. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(10)
[5]精沖技術(shù)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 夏琴香,胡玄通,陳登,曲洪波. 鍛壓技術(shù). 2015(07)
[6]車(chē)身輕量化設(shè)計(jì)過(guò)程方法介紹[J]. 吳衛(wèi)楓,唐程光,魯后國(guó),闞洪貴. 汽車(chē)工藝與材料. 2015(04)
[7]測(cè)試條件對(duì)汽車(chē)高強(qiáng)鋼擴(kuò)孔率的影響[J]. 趙如意,劉永前,王剛,薛歡,彭文杰. 鋼鐵研究. 2014(03)
[8]汽車(chē)輕量化技術(shù)的研究與進(jìn)展[J]. 范子杰,桂良進(jìn),蘇瑞意. 汽車(chē)安全與節(jié)能學(xué)報(bào). 2014(01)
[9]熱軋馬氏體和貝氏體雙相鋼擴(kuò)孔性能及機(jī)理[J]. 陳繼平,董玉慶,錢(qián)健清,康永林. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(02)
[10]邊部沖裁對(duì)雙相鋼拉伸性能影響的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 鄭歡,吳彥駿,刁可山,莊新村,陳劼實(shí),趙震. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(03)
博士論文
[1]考慮成形歷史的高強(qiáng)度鋼沖壓邊緣破裂模型研究與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[D]. 于翔宇.上海交通大學(xué) 2016
碩士論文
[1]應(yīng)變方式及速率對(duì)TRIP780鋼板組織與力學(xué)性能影響的研究[D]. 王云瞾.吉林大學(xué) 2016
[2]先進(jìn)高強(qiáng)鋼邊緣破裂的影響因素及預(yù)測(cè)模型研究[D]. 葉琛玨.上海交通大學(xué) 2015
[3]DP590冷軋汽車(chē)板成形性能評(píng)價(jià)與數(shù)值模擬[D]. 張淑娟.東北大學(xué) 2011
[4]車(chē)身沖壓件邊部破裂分析及CAE軟件模塊實(shí)現(xiàn)[D]. 祁建.吉林大學(xué) 2009
[5]車(chē)身覆蓋件的三維激光切割工藝研究[D]. 黃豐杰.湖南大學(xué) 2008
本文編號(hào):3693152
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.1.1 高強(qiáng)度鋼板與汽車(chē)輕量化設(shè)計(jì)
1.1.2 高強(qiáng)鋼邊部開(kāi)裂概述
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 剪切邊緣拉伸性能實(shí)驗(yàn)評(píng)估方法
1.2.2 材料力學(xué)性能及微觀組織對(duì)邊緣拉伸性能的影響
1.2.3 剪切邊質(zhì)量對(duì)板料邊緣拉伸性能的影響
1.2.4 板料邊部開(kāi)裂數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
1.3 課題來(lái)源
1.4 本課題主要研究?jī)?nèi)容和技術(shù)方案
1.4.1 主要研究?jī)?nèi)容
1.4.2 技術(shù)方案
第二章 實(shí)驗(yàn)材料與研究方法
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)材料及力學(xué)性能
2.3 單向拉伸試樣沖裁模具設(shè)計(jì)
2.4 邊部沖裁實(shí)驗(yàn)及斷面質(zhì)量顯微表征方法
2.5 基于DIC技術(shù)的剪切邊拉伸性能評(píng)估方法
2.5.1 數(shù)字圖像相關(guān)法基本原理
2.5.2 數(shù)字圖像相關(guān)法的優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用
2.5.3 基于DIC技術(shù)的剪切邊拉伸實(shí)驗(yàn)
2.6 本章小結(jié)
第三章 沖裁工藝參數(shù)對(duì)剪切質(zhì)量及拉伸性能的影響
3.1 引言
3.2 沖裁間隙對(duì)斷面質(zhì)量及拉伸性能的影響
3.2.1 沖裁間隙對(duì)沖裁斷面質(zhì)量的影響
3.2.2 沖裁間隙對(duì)邊部拉伸性能的影響
3.3 沖裁速度對(duì)斷面質(zhì)量及拉伸性能的影響
3.3.1 沖裁速度對(duì)沖裁斷面質(zhì)量的影響
3.3.2 沖裁速度對(duì)邊部拉伸性能的影響
3.4 模具刃口角度對(duì)斷面質(zhì)量及拉伸性能的影響
3.4.1 刃口角度對(duì)沖裁斷面質(zhì)量的影響
3.4.2 刃口角度對(duì)邊部拉伸性能的影響
3.5 本章小結(jié)
第四章 不同切割工藝對(duì)邊部拉伸性能的影響
4.1 引言
4.2 幾種典型切割工藝的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用
4.2.1 沖裁工藝
4.2.2 激光切割工藝
4.2.3 電火花線切割工藝
4.3 典型切割工藝對(duì)高強(qiáng)鋼切割質(zhì)量及邊部拉伸性能的影響
4.4 斜刃沖裁試樣高邊部拉伸性能的微觀解釋
4.5 本章小結(jié)
第五章 不同邊部質(zhì)量下高強(qiáng)鋼的開(kāi)裂模式及其微觀機(jī)理
5.1 引言
5.2 斷裂分析理論基礎(chǔ)
5.3 不同邊部質(zhì)量下高強(qiáng)鋼的拉伸斷裂模式及微觀機(jī)理
5.3.1 頸縮型斷裂
5.3.2 邊部開(kāi)裂型斷裂
5.4 兩種斷裂形式的微觀機(jī)理
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 主要結(jié)論
6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高強(qiáng)鋼邊部開(kāi)裂影響因素研究[J]. 李濤,韓龍帥,鄭學(xué)斌,王寶川,姚野. 塑性工程學(xué)報(bào). 2017(04)
[2]汽車(chē)用先進(jìn)高強(qiáng)鋼成形性能研究[J]. 王亞?wèn)|,劉紅祎,王亞芬. 汽車(chē)工業(yè)研究. 2016(09)
[3]第三代高強(qiáng)度汽車(chē)鋼的性能與應(yīng)用[J]. 魏元生. 金屬熱處理. 2015(12)
[4]考慮沖裁變形過(guò)程的高強(qiáng)度鋼擴(kuò)孔模擬與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[J]. 于翔宇,陳劼實(shí),汪昌盛,陳軍,莊新村. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(10)
[5]精沖技術(shù)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 夏琴香,胡玄通,陳登,曲洪波. 鍛壓技術(shù). 2015(07)
[6]車(chē)身輕量化設(shè)計(jì)過(guò)程方法介紹[J]. 吳衛(wèi)楓,唐程光,魯后國(guó),闞洪貴. 汽車(chē)工藝與材料. 2015(04)
[7]測(cè)試條件對(duì)汽車(chē)高強(qiáng)鋼擴(kuò)孔率的影響[J]. 趙如意,劉永前,王剛,薛歡,彭文杰. 鋼鐵研究. 2014(03)
[8]汽車(chē)輕量化技術(shù)的研究與進(jìn)展[J]. 范子杰,桂良進(jìn),蘇瑞意. 汽車(chē)安全與節(jié)能學(xué)報(bào). 2014(01)
[9]熱軋馬氏體和貝氏體雙相鋼擴(kuò)孔性能及機(jī)理[J]. 陳繼平,董玉慶,錢(qián)健清,康永林. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(02)
[10]邊部沖裁對(duì)雙相鋼拉伸性能影響的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 鄭歡,吳彥駿,刁可山,莊新村,陳劼實(shí),趙震. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(03)
博士論文
[1]考慮成形歷史的高強(qiáng)度鋼沖壓邊緣破裂模型研究與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[D]. 于翔宇.上海交通大學(xué) 2016
碩士論文
[1]應(yīng)變方式及速率對(duì)TRIP780鋼板組織與力學(xué)性能影響的研究[D]. 王云瞾.吉林大學(xué) 2016
[2]先進(jìn)高強(qiáng)鋼邊緣破裂的影響因素及預(yù)測(cè)模型研究[D]. 葉琛玨.上海交通大學(xué) 2015
[3]DP590冷軋汽車(chē)板成形性能評(píng)價(jià)與數(shù)值模擬[D]. 張淑娟.東北大學(xué) 2011
[4]車(chē)身沖壓件邊部破裂分析及CAE軟件模塊實(shí)現(xiàn)[D]. 祁建.吉林大學(xué) 2009
[5]車(chē)身覆蓋件的三維激光切割工藝研究[D]. 黃豐杰.湖南大學(xué) 2008
本文編號(hào):3693152
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