考虑变形热和摩擦热效应的热力耦合冲压研究

作者：聂昕; 肖兵兵; 申丹凤; 郭文峰

来源：中国机械工程, 2020, 31(16): 2005-2015.

• 高强钢
• 冲压
• Norton-Hoff本构模型
• 变形热
• 摩擦热
• 热力耦合

以DP780材料为研究对象,在20～140℃温度区间、0.001～0.1 s-1应变速率区间内进行恒温拉伸试验,分析了真实应力-应变变化趋势,建立了基于Norton-Hoff模型的材料本构方程,该本构方程能够较好地表征DP780在冷成形过程中与温度相关的塑性本构关系。结合Norton-Hoff本构模型,以及与温度、压力相关的摩擦模型,采用理论研究与数值模拟结合的方式,研究DP780钢板变形热和摩擦热的自发热产生机理和宏观特征。根据完全热力耦合数值模拟理论,考虑将温度场和应力场、应变场等进行耦合分析,提出一种考虑变形热和摩擦热效应的冲压成形研究方法。通过U形件冲压试制试验,得到DP780钢板冷成形条件下的试验回弹结果。对比传统冷冲压模拟结果和考虑自发热效应研究方法下的模拟结果发现,考虑自发热效应的冲压成形模型在模拟侧壁时准确性提高了10.1%,在模拟法兰时准确性提高了23.2%。

• 单位
  湖南大学; 汽车车身先进设计制造国家重点实验室; 湖南湖大艾盛汽车技术开发有限公司