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原文传递单向预应变对车身高强钢电磁成形成形极限的影响

论文题名：	单向预应变对车身高强钢电磁成形成形极限的影响
关键词：	汽车车身;高强钢;电磁成形工艺;单向预应变;成形极限
摘要：	进入21世纪以来，全球汽车工业得到了迅猛快速的发展。随着全球汽车保有量的不断增长，在汽车逐渐成为居民生活的必需品，为人们的生活带来便利和快捷的同时，由此带来的环境与能源问题越来越受到全世界人们的关注。由于环保和节能的要求日趋严格，汽车轻量化已成为世界汽车工业发展的必然趋势。汽车轻量化就是在保证汽车强度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车的整车质量，从而提高汽车的动力性，减少燃料消耗，降低排气污染。　　高强钢和铝合金在汽车工业中的应用成为了实现汽车轻量化的重要途径。长期以来，钢一直是汽车最重要的材料。考虑到钢比铝的材料价格、制造及加工方面的成本更为低廉，世界各大钢铁生产厂商与汽车制造商密切合作，研制开发了很多轻质、高强度的汽车用钢板，使先进高强钢在汽车材料中的应用比例不断增长。对于某些汽车覆盖件和结构件来说，先进高强钢可以在厚度减薄的情况下保证汽车车身的强度要求，从而达到汽车减重的目的。但是，由于先进高强钢的强度较高，其成形性能必然下降，比普通低碳钢板更容易出现破裂和回弹等缺陷，零件成形后的形状和尺寸稳定性较差。因此，如何提高先进高强钢的成形性能，成为了汽车轻量化进程中的重要瓶颈问题之一。　　已有研究表明，高应变率成形工艺（如电磁成形，应变率＞103/s）能够改善难成形材料的成形性能。将高应变率成形工艺与普通冲压工艺进行复合成形，可以更好的体现复合成形工艺的技术优势，具有较高的工业应用价值。但是，高应变率条件下材料的力学性能明显不同于准静态条件，不同的应变路径对材料的塑性变形行为与成形极限均有很大影响。同时，高强钢应变率敏感性较强，在高低应变率复合成形条件下的变形行为、材料性能的变化等尚不清楚，从而限制了高强钢的工业应用。　　本文以河北邯钢生产的高强钢DP590和上海宝钢生产的高强钢B280VK作为研究对象，将高应变率复合成形工艺分解为预变形与终变形两步，合理设计试样尺寸与实验用模具，通过准静态单向拉伸实验和杯突实验、高应变率电磁拉伸和电磁胀形实验、准静态单向拉伸预变形——动态电磁拉伸终变形的复合成形实验，分别建立DP590和B280VK在不同工艺条件下的成形极限图。实验结果发现，高应变率成形工艺可以明显的提高DP590和B280VK在单向拉伸应变状态下的成形极限，而在双向等拉的应变状态下，二者的成形极限范围较准静态条件下虽有一定程度的提升，但提升能力非常有限；电磁复合成形工艺条件下，二者的成形极限均有一定程度的提高，且随着单向预应变的引入，二者成形极限的提高程度随着预应变水平的增加都呈现出先上升再下降的现象，但转折点却是有所区别的。本文的研究结果将对发展高强钢钢板的先进成形技术，提高高强钢的成形性能具有一定的借鉴意义。
作者：	卢文
专业：	材料加工工程
导师：	黄尚宇;孟正华
授予学位：	硕士
授予学位单位：	武汉理工大学
学位年度：	2014
正文语种：	中文