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汽车用镀锌钢板拉深件表面损伤研究
| 论文题名： | 汽车用镀锌钢板拉深件表面损伤研究 |
| 关键词： | 镀锌钢板;表面损伤;拉深成形;正交试验;力学性能 |
| 摘要： | 当今社会，随着汽车产业的蓬勃发展，人们对汽车的安全性、耐腐蚀性、节能环保性等要求越来越高。镀锌钢板因其良好的加工成形性能，耐蚀性和经济性，而被广泛应用于汽车制造业。镀锌板由锌镀层和基体钢板构成，两者力学性能存在差异，在冲压成形过程中容易出现诸如镀层粉化、剥离等表面损伤缺陷。本文依托国家自然科学基金项目（51175445），对不同直径，不同压边力，不同镀锌工艺的钢板（DC54D+Z、DC54D+ZF、BUFDE+Z）拉深成形表面损伤现象进行了研究，分析其产生机理和影响因素，为减少镀锌钢板拉深件表面损伤提供了指导。 本文概述了镀锌板镀层的基本结构、性质和形成过程，简单总结了镀层失效的主要类型、机理和损伤力学模型，并对拉深过程中锌镀层与基体钢板间应力应变关系进行了详尽分析，着重分析了圆筒形件法兰区域的应力关系。这些都为后面的有限元数值分析和物理实验研究奠定了坚实的理论基础。 通过利用有限元分析软件 ANSYS/LS-DYNA，对镀锌钢板圆筒形件拉深成形过程进行模拟。经模拟发现镀锌钢板经拉深成形的圆筒形件外表面损伤现象与拉深径向主应变有一定关系：拉深径向主应变越大，表面损伤程度越严重。拉深径向主应变可以衡量表面损伤程度。研究了压边力和板料直径等工艺参数对镀锌板表面损伤的影响：随压边力的增大和板料直径的增加，拉深径向主应变增大，圆筒拉深件表面损伤程度加剧。 构建三因素三水平的正交试验，对镀锌钢板进行圆筒形件拉深实验。实验表明：圆筒直壁上端区域，表面损伤程度较其他区域严重。毛坯直径和压边力对镀锌钢板冲压成形表面损伤有影响：板料直径越大，压边力越大，镀锌板拉深件表面损伤现象越严重。不同镀锌工艺的镀锌钢板拉深件表面损伤现象不同：合金化热镀锌钢板 DC54D+ZF表面损伤以粉化和剥离为主；热镀锌钢板 DC54D+Z表面损伤以划痕和刮擦为主；电镀锌钢板BUFED+ Z表面损伤以犁沟和划痕为主。 |
| 作者： | 臧莉 |
| 专业： | 材料工程 |
| 导师： | 林启权 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湘潭大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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