1、 先进高强度钢板冲切模具的磨损特性研究 先进高强度钢板冲切模具的磨损特性研究 （申请上海交通大学博士学位论文） 培养单位：上海交通大学材料科学与工程学院 专 业：材料加工工程 研究方向：先进高强度钢板冲切模具的磨损特性研究 导 师：陈 军 教授 夏志永 博士 博 士 生：汪昌盛 培养单位：上海交通大学材料科学与工程学院 专 业：材料加工工程 研究方向：先进高强度钢板冲切模具的磨损特性研究 导 师：陈 军 教授 夏志永 博士 博 士 生：汪昌盛 2014 年 5 月 2014 年 5 月 万方数据 Research on Die Wear Characteristics in Advanced
2、High-Strength Steels Sheets Forming A Dissertation Submitted to Shanghai Jiao Tong University For Ph.D. Degree By WANG Changsheng Supervisor: Prof. CHEN Jun Dr. Z.Cedric Xia School of Materials Science and Engineering Shanghai Jiao Tong University May, 2014 万方数据 II 上海交通大学上海交通大学 学位论文原创性声明学位论文原创性声明 本人
3、郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 日期： 2014 年 5 月 23 日 万方数据 上海交通大学上海交通大学 学位论文版权使用授权书学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部
4、分内容编入有关数据库进行检索， 可以采用影印、 缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密，在 年解密后适用本授权书。 本学位论文属于 不保密。 （请在以上方框内打“” ） 学位论文作者签名： 指导教师签名： 日期：2014 年 5 月 23 日 日期：2014 年 5 月 23 日 万方数据 I 先进高强度钢板冲切模具的磨损特性研究 先进高强度钢板冲切模具的磨损特性研究 摘 要 汽车轻量化的要求使先进高强度钢板（AHSS）在汽车车身结构中的应用越来越广泛。AHSS 的高强度特性使模具材料在 AHSS 板料冲压时产生更严重的磨损等问题，这直接导致了模具寿命的严重降低。运用数值仿真技术，分
5、析模具磨损机理，评估模具寿命，寻找适合于 AHSS 冲压用的模具材料，可有效地提高冲压模具的稳定性，对于控制产品质量、提高模具寿命和降低成本具有重要意义。本文在国家重大科技专项（编号 2010ZX04014-072）和福特汽车公司大学研究计划项目的资助下，采用物理实验、理论分析与建模、数值仿真和工艺验证相结合的方法，深入研究了 AHSS 冲压模具的磨损特性。主要研究成果如下： 提出基于两段线性应变路径假设计算材料韧性断裂模型阚值的解析计算方法，避免了采用数值仿真反向拟合优化而需要的数值仿真和无法考虑不同应变路径的不足。提出基于两段线性应变路径假设计算材料韧性断裂模型阚值的解析计算方法，避免了采
6、用数值仿真反向拟合优化而需要的数值仿真和无法考虑不同应变路径的不足。根据 Nakazima LDH 实验方法，利用 DIC 影像追踪技术获得断裂点数据的 FLD 图。对FLD 图中的断裂点数据，根据试样先颈缩后断裂的过程特点，将计算韧性断裂模型阚值的积分计算路径分成两段，即先线性加载到颈缩和后在平面应变状态下断裂两个阶段。应用不同的韧性断裂模型对 FLD 中断裂数据点分别进行两段路径积分计算，可得到相应的韧性断裂模型的阚值。 基于解析计算获得的阚值，分别进行两种路径下的逆向分析。对比两种加载路径的逆向分析结果发现：不同韧性断裂模型的两组逆向分析断裂点的位置和 Nakazima LDH 实验获得
7、的实际断裂点位置具有很好一致性，证明了基于两段线性应变路径计算阚值的方法是可靠的和精确的。 采用 4 个不同的韧性断裂准则模拟了高强度钢板的冲孔过程，预测了材料裂纹的产生和扩展模式，评估了断面质量。与冲孔实验结果的对比发现：采用不同的韧性断裂模型预测的断面质量与实验结果基本一致。 高强度钢板的冲切数值模拟发现：模具刃口在受载荷时表层出现两个应力集中区域，这两个集中区域在单次冲切过程中此消彼长，形成一个明显的循环加载过程。模具刃口在经历冲裁次数的循环载荷作用后，材料内部的碳颗粒周围会产生微裂纹，这些微裂纹极易发生生长和聚合，进而导致和模具母体材料分离而形成宏观上的崩刃现象。 提出了磨损系数三段线
8、性的修正的提出了磨损系数三段线性的修正的 Archard 模型，采用模具表面节点的法向位移量评估模具的磨损量，可以更为准确地对模具磨损量进行数值模拟。模型，采用模具表面节点的法向位移量评估模具的磨损量，可以更为准确地对模具磨损量进行数值模拟。将修正的 Archard磨损模型集成到 ABAQUS 用户子程序 UMESHMOTION 中，根据 AHSS 冲切数值仿真万方数据 II 得到的表面网格节点的应力状态和在接触面上的相对移动距离，以及模具材料的销盘磨损试验确定的材料磨损系数， 应用 Archard 磨损模型计算得到对应节点的法向位移量。将凸凹模表面网格节点的法向位移量定义为对应位置的磨损深度
9、值，而连续节点的移动区域即为磨损体积。 同时， 也计算了磨损烈度指数 WSI （Wear severe index） 。 对 DP780板料翻边成形过程进行了二维数值模拟，计算了翻边成形中模具材料的磨损量，并与翻边成形物理试验结果进行了比较。对比结果发现翻边模具的磨损主要发生在圆弧和直边的交汇位置，与模拟结果吻合，表明了提出的磨损量计算方法是可行的。 为了揭示为了揭示 AHSS 钢板冲切模具的磨损特性，设计了钢板冲切模具的磨损特性，设计了 X 型冲裁试样和四象限镶拼式凸凹模结构的落料模具，可以对比不同的模具材料和不同的模具轮廓与冲裁间隙对模具刃口磨损的影响。型冲裁试样和四象限镶拼式凸凹模结构的
10、落料模具，可以对比不同的模具材料和不同的模具轮廓与冲裁间隙对模具刃口磨损的影响。作为探索，选择一种低成本的高碳低铬不锈钢材料 4Cr13 并进行渗碳处理，与其他典型冷作模具材料进行磨损特性对比。选择了另外 4 种典型冷作模具钢 CALDIE，SKD11，A2 和硬质合金 D60 作为四个象限对称模具的凹模镶块，凸模镶块材料为 4Cr13，CALDIE，SKD11 和 A2，凹模材料对应为 4Cr13，CALDIE，SKD11和 D60。在 AHSS 钢板 DP780 的 40,000 次冲切试验后，对比和评估不同模具材料的抗磨损性能。 分析模具刃口轮廓和材料磨损率发现：硬质合金 D60 的具有
11、最佳的抗磨损性能和抗崩刃能力，但其价格昂贵，性价比不高，不推荐为成形 AHSS 板料的模具材料的首选。经过渗碳处理的 4Cr13 的抗磨损性能虽然弱于 CALDIE 和 A2，但却有和 SKD11相接近的抗磨损性能，而其价格低廉，为模具工程人员在选择冲切 AHSS 板料的模具材料时提供了参考。 关键词：关键词：先进高强钢板，冲切模具，模具磨损，韧性断裂准则，数值模拟 万方数据 III Research on Die Wear Characteristics in Advanced High-Strength Steels Sheets Forming ABSTRACT With the inc
12、rease of automotive lightweight requirement, the use of Advanced High-Strength Steels(AHSS) sheets in automotive industry becomes wider and wider, which poses great challenges for researchers to understand their formability and fracture behavior, and develop predictive models for practical applicati
13、ons in stamping. Due to high strength and high hardness of AHSS sheets, there are more defects such as chipping, die wear and plastic deformation in the forming AHSS sheets processes, which results directly in die lifetime decreasing, fracture of workpieces, more severe springback and wrinkle. To an
14、alysis the mechanism of die wear/chipping and reduce their occurrence, numerical simulation is employed more and more popularly, which is very helpful to decreasing the occurrence of die wear/chipping, improving die lifetime and so on. The main research topics can be summarized as follows: 1. Define
15、 the threshold values of fracture models by use of Forming Limited Diagram (FLD). In the numerical simulating process of blanking AHSS sheets, the occurrence of fracture depends on the threshold values of fracture models that are figured out using the combination of numerical simulations and actual
16、experiments. In this study, a new method to define the threshold values of fracture models is presented using FLD. FLD with fracture data can be obtained by capturing Nakazima limited dome height experiment processes using digital inspection camera. The integral path of the threshold value of fractu
17、re models can be divided into two parts including linear loading path and plane strain state loading path, because necking occurs before fracture in the Nakazima experiment process. The threshold values of selected fracture models can be figured out after integration along the two paths and averagin
18、g. The reverse analyses were employed to evaluate the calculated threshold values of fracture models along two different paths. One started from necking point mapped by fracture point along plane strain state loading path, and the fracture points calculated by the selected fracture models can be loc
19、ated in the FLD figure. The other one was two-stage path starting from original point along linear loading path calculated by the threshold values of the selected fracture models, and the calculated fracture points can also be located in the FLD figure. After comparing the locations 万方数据 IV of fract
20、ure points between the two loading paths and experimental fracture points, there are great agreements between them. It can be seen that the threshold values of fracture models calculated by the two-stage integral method are very reliable and accurate. 2. Evaluate wear volume loss based on the moveme
21、nt of nodes on the die surface. The Archard wear model was coded into ABAQUS/Standard user subroutine UMESHMOTION, in which the movement of nodes on the die surface was regarded as wear volume loss. The movement of nodes depended on the stresses distribution of nodes and their movement distances, an
22、d the wear volume loss can be figured out after the wear coefficient obtained from pin-on-disc tests was coupled with. Wear severe index (WSI) can also be presented and equal to the product of equivalent shear stress of nodes and their equivalent distances at die surface, to evaluate the extent of w
23、ear. The method quantifying wear volume loss was implemented in the numerical simulation of 2D flanging of DP780 sheet in ABAQUS/Standard, and it can be shown that the method is very reliable and accurate, after comparing with actual flanging experiments. 3. Design and manufacture a pair of blanking
24、 die for X shape workpiece to compare and evaluate the wear characteristic among different die materials. One low-cost high carbon low chromium stainless steel 4Cr13 was chosen as one of testing die materials after special carburization to meet the requirement of blanking AHSS sheets. Both punch and
25、 die consisted of four quadrant inserts respectively, and die materials CALDIE, SKD11, A2, cemented carbide D60 and caburized 4Cr13 were tested. In detail, caburized 4Cr13， CALDIE， SKD11 and cemented carbide D60 are chosed as die inserts materials, and caburized 4Cr13，CALDIE，SKD11 and A2 are selecte
26、d as punch inserts materials correspondingly. This was because the cemented carbide D60 sheet can not be welded on the punch insert smoothly, which resulted that A2 was selected as punch insert material in the corresponding quadrant of die insert cemented carbide D60. After 40,000 blanking strokes,
27、the tested materials were compared and evaluated including worn topology, worn volume loss and workpiece edge quality, to find out which ones were suitable for blanking AHSS sheets. It can be seen that the wear resistance performance of cemented carbide D60 is the best among the tested die materials
28、, however, the price of D60 is as high as the 15 times SKD11s, which means that the priority for blanking AHSS sheets of cemented carbide D60 is beyond the top due to its pretty high price. The wear resistance performance of caburized 4Cr13 is lower than the ones of CALDIE/A2 and almost the same lev
29、el as the popular die material SKD11, but the price of caburized 4Cr13 is only as low as the one third SKD11s, which means that 万方数据 V caburized 4Cr13 can be reguarded as a good die material alternative for blanking AHSS sheets. Keywords: advanced high-strength steels sheets, blanking die, die wear,
30、 ductile fracture criteria, numerical simulation 万方数据 I 目 录目 录第一章第一章 绪绪 论论 . 11.1 课题的研究背景 . 11.2 AHSS 的发展和研究现状 . 21.2.1 AHSS 在汽车工业中的应用 . 31.2.2 国内外先进高强钢的研究现状 . 41.2.3 成形 AHSS 模具材料的研究和应用现状 . 51.3 韧性断裂研究现状 . 61.4 模具磨损研究现状 . 101.5 课题来源和主要研究内容 . 13参考文献 . 15第二章第二章 试验用模具材料性能测试试验用模具材料性能测试 . 202.1 引言 . 202.
31、2 试验用模具材料热处理 . 202.3 试验用模具材料基本性能检测 . 222.3.1 冲击韧性 . 222.3.2 强度、硬度和金相组织 . 242.4 试验用模具材料销盘磨损试验 . 262.4.1 销盘磨损试验设备 . 262.4.2 销盘磨损试样 . 282.4.3 销盘磨损试验方案 . 292.4.4 磨损试验结果 . 292.3.5 试验结果分析 . 332.4 本章小结 . 36参考文献 . 36第三章第三章 断裂模型阚值计算及其数值分析断裂模型阚值计算及其数值分析 . 383.1 引言 . 383.2 冲裁过程数值模拟的发展和应用现状 . 383.2.1 冲裁工艺的特点和研究
32、难点 . 383.2.2 冲裁过程的数值模拟研究现状 . 393.3 利用 DIC 技术在 LDH 实验中获得 FLD 图 . 403.4 断裂点的断裂模型阚值计算 . 423.5 断裂阚值可靠性评估 . 473.5.1 单个单元评估 . 473.5.2 逆向计算 FFLC 评估 . 493.6 本章小结 . 52参考文献 . 52万方数据 II 第四章第四章 断裂模型数值实现及其在冲裁中的应用断裂模型数值实现及其在冲裁中的应用 . 554.1 引言 . 554.2 断裂模型数值算法 . 554.2.1 Von Mises 各向同性屈服准则 . 554.2.2 断裂本构模型数值算法实现 . 5
33、64.2.3 算法流程图 . 584.2.4 ALE 方法 . 594.2.5 用户子程序 VUMAT 编写 . 604.3 冲孔工艺数值模拟 . 614.3.1 有限元模型建立 . 614.3.2 材料定义 . 624.3.3 冲孔过程数值模拟 . 644.4 冲孔验证试验 . 674.4.1 试验设备和材料 . 674.4.2 试验结果和模拟对比 . 684.5 本章小结 . 71参考文献 . 71第五章第五章 模具磨损数值模拟实现及其在成形中的应用模具磨损数值模拟实现及其在成形中的应用 . 725.1 引言 . 725.2 磨损模型 . 725.2.1 磨损模型建立 . 725.2.2
34、磨损系数定义 . 735.3 翻边模具磨损数值模拟 . 755.3.1 有限元模型建立 . 755.3.2 ALE 自适应网格区域定义 . 765.3.3 磨损计算用户子程序 UMESHMOTION . 775.3.4 磨损模拟流程图 . 785.4 翻边模具磨损数值模拟结果分析 . 795.4.1 WSI 值分析 . 795.4.2 磨损轮廓分析 . 825.5 翻边磨损验证试验 . 835.6 磨损模型在冲切工艺中的应用 . 855.6.1 磨损数值模拟流程图 . 855.6.2 有限元模型建立 . 865.6.3 磨损数值模拟结果 . 875.7 本章小结 . 88参考文献 . 89第六
35、章第六章 AHSS 冲切模具磨损试验验证冲切模具磨损试验验证 . 906.1 引言 . 906.2 落料模具磨损试验 . 90万方数据 III 6.2.1 落料磨损试验工艺设计 . 916.2.2 落料模具磨损检测 . 946.2.3 模具刃口崩刃分析 . 1006.2.4 落料试样断面质量分析 . 1026.3 本章小结 . 104参考文献 . 105第七章第七章 结论和展望结论和展望 . 1077.1 结论 . 1077.2 展望 . 108作者在攻读博士学位期间发表的学术论文和专利作者在攻读博士学位期间发表的学术论文和专利 . 109致致 谢谢 . 110 万方数据 上海交通大学博士学位
36、论文 1 第一章第一章 绪绪 论论 1.1 课题的研究背景课题的研究背景 作为近现代工业中的近净成形技术之一，金属板料成形技术一直广泛应用于家电、航空航天和汽车等工业领域中。在金属板料成形过程中，冲压件最常见的缺陷主要有回弹、破裂和起皱三种，对在板料成形过程中可能出现的此类缺陷进行快速准确的预测，已是约束金属板料成形技术提高的关键，也成为金属板料冲压加工行业的研究人员关注的热点和攻关的难点。而随着汽车轻量化的要求越来越高，具备高强度高硬度特性的先进高强钢（Advanced High Strength Steels） AHSS 板材在汽车车身外覆盖件和结构件中的应用越来越广泛。由于 AHSS 的
37、高强度高硬度特性，使得在成形 AHSS 板料的过程中，诸如回弹、破裂和起皱此类冲压件的缺陷问题更加严重，并且使成形模具的凸凹模材料的崩刃、磨损和塑性变形等缺陷变得更加突出，这也直接导致了模具寿命的加剧降低、成形工件的回弹加剧、破裂和起皱更明显1-3。 随着计算机数值模拟技术在金属塑性成形中应用的不断推广，人们对金属板料成形过程规律的认识的广度和深度不断地得到提高。目前，利用数值模拟方法，板料成形过程各时刻工件的应力、应变、温度和位移等多种物理场特征已经能够比较准确地进行预测，这在一定程度上避免了成形过程中诸如回弹和起皱等缺陷的发生。然而，要相对准确地预测板料成形中材料发生破裂的时间和位置依旧很
38、困难。因为在金属板料冲压成形时，失效形式多以韧性破坏为主，从细观结构角度看韧性断裂过程为晶界位置的微孔洞在应力的驱动下形核长大，并发生微孔洞的聚合，这些特征在宏观上显示为裂纹。由于材料细观微孔洞的形核、长大和聚合的过程复杂，涉及的影响因素较多，因此很难对材料破裂产生过程进行深入和全面准确的认识4, 5。 如果在金属板料成形模拟中考虑材料实际存在的细观微孔洞演化过程，应用细观损伤模型模拟细观结构的扩展演化过程，虽然是考虑实际的断裂发展过程，但实际的微孔洞的比例分数和演化判据很难确定，故准确性得不到保证，制约了该方法在工程实践中应用的推广。从宏观角度出发，如果对宏观裂纹的产生和扩展采用基于屈服应力
39、、塑性应变和应力三轴度等可以进行实际试验检测的宏观材料参数进行综合评估，设计出经验性公式的准则来评估裂纹出现和扩展，将会使得判定裂纹出现和扩展变得易操作和可执行，也会推动裂纹扩展和材料断裂的判定在工程实践中的应用。 在应用数值模拟评估金属板材成形中的材料裂纹产生和扩展时，从弹塑性力学和有限万方数据 第一章 绪 论 2 元数值模拟技术的角度来看，金属板料成形过程的材料断裂现象包括材料断裂准则的建模和评估，裂纹产生和扩展的判定，以及断裂准则在数值计算中的算法实现等。这些内容要能够在商业软件 ABAQUS 中实现， 需要应用 ABAQUS 的用户材料子程序 VUMAT 并写入这些内容，经过对此用户子
40、程序进行调试和修正后，再施加于金属板料成形过程的数值模拟，这样就能实现运用数值模拟来预测金属板料成形中的破裂现象。 在应用数值模拟方法预测金属板料成形中的破裂时，要想得到可靠的模拟结果，必需提供准确真实的材料本构关系。这些材料本构关系的获得数据，需要进行标准的单向拉伸试验或者双向拉伸实验，或者标准板材杯突实验6。从这些实验数据中，可以看出拉伸失稳的状态基本上就是板料颈缩开始时刻，并能够产生成形极限图(Forming Limit Diagram) FLD7。根据材料的成形极限图，通过数值解析方法，可以计算出断裂裂纹产生和扩展的准则阚值，这样就可以对材料的裂纹及其扩展进行宏观上的判定。 除此之外，
41、由于先进高强钢 AHSS 板料的高强度高硬度，使得成形过程中的模具表面产生高应力状态，这些高应力促使模具凸凹模表面材料产生磨损、裂纹乃至崩刃等缺陷的可能性大大增加。因此，研究先进高强钢 AHSS 板料的成形过程中，除了板料的裂纹产生和扩展的判定，模具材料的磨损机理和磨损量的评估，对于 AHSS 板料成形领域的研究者来说，也同样成为很迫切需要解决的问题。在模具的实际应用过程中，模具材料的弹性变形及模具磨损量等参数的定量研究及其有限元建模和数值分析是该领域的数值模拟的研究重点。通过应用数值模拟技术，分析模具磨损和崩刃的机理，判定模具寿命，寻找最合适于冲切 AHSS 的模具材料，从而对成形 AHSS
42、 模具的缺陷采取相应的措施，有效地减少模具在成形 AHSS 材料时的崩刃、磨损和塑性变形等现象，从而有助于模具寿命的提高，开发成本的降低和产品质量的控制。也为分析、设计零件的成形工艺和确定工艺参数提供理论依据，达到优化工艺路线的目的。 综上所述，根据 AHSS 板材成形极限图计算该材料在不同加载路线条件的裂纹产生和扩展的断裂准则，更加准确真实地描述板料成形过程的材料本构模型，并且构建成形过程中模具材料的磨损特性模型，对于可靠地评估成形过程中模具材料的磨损量和更加准确地预测成形模具的模具寿命具有重要的意义。 1.2 AHSS 的发展和研究现状的发展和研究现状 根据国际钢铁协会（IISI）先进高强
43、钢应用指南规定，高强钢可以分为先进高强钢 AHSS 和传统高强钢 HSS。先进高强钢是指强化通过相变完成，组织中含有马氏体、残余奥氏体和贝氏体等，而传统高强钢则是主要通过固溶、析出和细化晶粒等手段作为强化方法。先进高强钢主要包括复相钢、双相钢、热成形钢、相变诱发塑性钢、孪晶诱发塑性万方数据 钢和应用成，均匀1.2.1和安研究12, 13低结用钢500量应1-2钢，高强而高得先速发这都和马氏体级钢用于汽车中的材料具有的匀，先进高强1 AHSS 在在近年来，降安全性，先进究领域，相关3。鉴于此，结构件的性能钢，先进高强1600MPa应用于车身结图 1-116表16表示不同具有差异很强钢种类的另高强
44、度和较好先进高强钢在发展，先进高都积极地推动Fig.1-钢；而传统高的先进高强钢的屈强比低、强钢工件的回在在汽车工汽车工业业降耗、安全节进高强度钢已关的研究者已先进高强钢能要求，从而强钢中的相， 由于具有高结构件上14, 1表示一些汽车同类型高强钢很大的屈服点另一个明显特好的成形性的在减重和安全高强钢的研究动了国家高强图 1-11 Comparison上海高强钢主要钢主要有冷轧、应变分布能回弹量波动小业业中的应中的应节能和环保已已被作为汽车已经开始了大钢在汽车轻量而减小结构件变诱发塑性高的成形性15。 车板材和先进钢的真实应力点形态和抗拉特征是初始的双重材料特全性方面具有究水平和制强钢材料的应
45、1 AHSS 和n of elongatio 交通大学博士3 包括碳锰钢轧、热轧和热能力广和应变小，具有更好用用 已经成为新一车用钢大量使大量的相关课量化方面，优件的厚度，达性钢、马氏体和高的碰撞进高强度汽车力应变曲线。拉强度的值屈服点低，特性，在碰撞有双重优势造能力有了应用和开发HSS 的伸长on rate and yi学位论文 钢、烘烤硬化热镀锌产品变硬化指数好的碰撞特一代汽车发使用，从而课题的研究优势明显：达到轻量化体钢、双相钢撞吸收能以及车板材的的。由此两图可，特别是加初始加工硬撞过程中非。进入 21了较大的提升。 长率与屈服强ield stress bet化钢和高强度，其强化手高等优
46、点。性和更高的展的趋势。达到汽车轻，促使汽车通过材料强目的。作为钢和复相钢及低的平面各伸长率与屈可以分析得工硬化速率硬化速率高，常有利于冲世纪，随着升，其应用范度的关系 tween AHSS 度低合金钢等手段都是通过由于力学性的疲劳寿命8为了汽车的轻量化的目标质量减轻 20强度的提高，为第一代高强的材料强度各向异性等优服强度的关到：不同种率和初始屈服屈强比低等冲击能量的吸着国家汽车工范围也相应地 and HSS 等8-11。过相变完性能更加。 的轻型化标。在此0%左右却未降强度汽车度范围为优势， 大关系，图种类高强服值。而等特征。吸收，使工业的飞地扩大，万方数据 1.2.2 国国目领域开文研究
47、发Su究。 Str变下，在No奥氏体Fi学模型由车身覆重。鉴的成形ChGu在图 1-2 Fig.1-2 国国内外内外先先前，国内外开展了研究，文献17-20研究发现：当应变ugimoto 等2reicher 等22双拉变形、在微观力学建oriyuki 等23体和相变后的seher 等24根型。 由于高强度钢覆盖件等，在鉴于此现状，形性25。 herrill 等26开unnarsson 等在国内的研究 三种类型钢True stress-st先先进高强进高强钢钢外的研究者不而且对高强究了 TRIP 类高变增加时，奥1对 TRIP 钢2做了大量不平面应变、建模领域，研3通过对 TR的马氏体的强根据塑
48、性变形钢的力学特性在常规的冲压很多研究人开发出了 FV等27将 FVBH究者中，Sun第钢的真实应力train curves o钢钢的研究的研究现现不仅对先进高强度钢板成形高强度钢板奥氏体相变量钢在双向载荷不同应变路径单向拉伸对研究者也开展RIP 类高强度强度对延伸率形引起相变的性相比于普通压工艺条件下人员开发了变VBH 的实时H 技术应用于等28研究了 第一章 绪 论4 力-真实应变曲of three style 现现状状 高强钢板的成形的数值模拟材在一维载量会相应地增荷条件下等效径下先进高强对奥氏体相变展了许多工作度钢的微观组率的影响。的理论基础，通碳素钢存在下，诸如破裂变压边力（F时控制
49、方法。于提高诸如了当拉深件的曲线（引伸计steels (Gage 成形特性、化拟技术等方面载荷条件下应增加。 效应变与奥氏强钢变形试验变量的影响依作。 组织结构进行， 开发了基于在着较大差异裂、回弹和起FVBH）控制 车身覆盖件的冲压行程变 计长度 50.8mlength: 50.8m化学组分和微面也进行了研应变与奥氏体氏体相变量的验，发现：在依次增强。 行力学建模，于弹塑性变形异，对于复杂起皱等成形缺制技术，改善件等复杂形状变化时，压边mm） mm) 微观力学建模研究9。 体相变量的关的关系开展在相同的等效，解释了低温形诱发相变杂形状的零件缺陷显得尤为善了先进高强状零件的成形边力 FVBH
50、与模等关系，了研效应温下的力件如为严强钢形性。 与拉万方数据 上海交通大学博士学位论文 5 深高度的关系，并且研究了在成形盒型件时，位置变化的 FVBH 对其成形性能的影响。 单体坤等29利用商业软件 LS-DYNA 对不等深盒形零件在变压边力和恒压边力条件时的拉深过程进行了数值模拟。同时，通过物理实验，也评估了变压边力条件下先进高强度钢板的回弹量。经过数值模拟和物理试验结果的对比发现，变压边力技术能够明显地降低先进高强度钢板成形时的回弹缺陷。 1.2.3 成形成形 AHSS 模具材料的研究和应用现状模具材料的研究和应用现状 根据材料组分划分， 用于成形AHSS板材模具材料主要是高碳高铬成分工
