导　　师： 夏琴香

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 轻量化是汽车技术的主要发展方向之一,先进高强钢的应用是轻量化的重要手段。剪切旋压属于半模、局部塑性成形技术,在高强钢板剪切旋压成形过程中,因材料塑性差及工艺参数不合理而导致的损伤破裂、回弹现象严重。由于目前在旋压技术领域尚缺乏统一有效的方法预测其成形极限,因此,对高强钢板剪切旋压成形时的断裂准则和可旋性进行研究,并对其成形质量进行控制,这对于高强钢材成形技术的进步以及旋压技术的完善,都具有重要的理论意义和实践价值。本文以高强钢板的剪切旋压成形为研究对象,通过理论分析、数值模拟和工艺试验等方法,对其成形机理、断裂准则、可旋性及旋压成形质量进行了研究。主要研究内容及结论如下:基于应力三轴度和断裂等效塑性应变的关系曲线,分析常用五种韧性断裂准则的适用范围,确定了适用于剪切旋压成形过程断裂预测的韧性断裂准则;提出一种基于有限元模拟和试验相结合、考虑多种变形条件下断裂极限的韧性断裂准则参数标定方法,并对DP600高强钢的Oyane准则及R&T准则参数进行了标定。基于ABAQUS软件构建了剪切旋压的破裂预测有限元模型,根据剪切旋压成形特点及破裂预测结果对Oyane准则进行修正,获得了准确预测剪切旋压成形过程断裂失效的韧性断裂准则。模拟结果表明,Oyane准则和R&T准则预测剪切旋压成形破裂位置分布和试验规律一致,即位于旋轮接触位置后方并沿着切向均匀分布;修正后断裂准则的破裂位置预测结果和试验结果误差为15.9%,具备较高的剪切旋压破裂预测准确性。以极限半锥角和极限减薄率作为材料的剪切旋压成形可旋性评估指标,基于椭球形芯模的可旋性试验方法设计了相应的工装模具并进行可旋性试验,研究材料力学性能及成形参数对可旋性的影响规律。结果表明,材料的�

关 键 词： 高强钢 剪切旋压 韧性断裂准则 可旋性 成形质量

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