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1、汽车薄钢钢板冲压压级别分分类的一一种新方方法祝洪川李立军军摘要提出了了一种新新的汽车车薄钢板板冲压级级别分类类方法,将FLLD0作为钢钢板冲压压级别分分类的出出发点,按FLLD0的范围围将钢板板冲压级级别分为为6级。为为了便于于实际应应用,找找到FLLD0与n、rr值及钢钢板厚度度的关系系,将钢钢板冲压压级别用用n、rr值和钢钢板厚度度三者表表示。关键键词汽汽车薄钢钢板冲冲压级别别分类类新方方法NEW METTHODD FOOR CCLASSSIFFICAATIOON OOF PPRESSS FFORMMINGG LEEVELLOF AUTTOMOOBILLE SSTEEEL SSHEEETS
2、Zhu HonngchhuannLii Liijunn(Wuuhann Irron & SSteeel CCorpp.)synoopsiisTThe preesennt ppapeer aadvaanceed aa neew mmethhod forr cllasssifiicattionn off thhe ppresss fformmingg leevells oof tthe auttomoobille ssteeel ssheeets,in whiich thee prresss foormiing fallls intto ssix levvelss wiithiin tthe ra
3、nnge of FLDD0 siincee itt iss taakenn ass thhe ccritteriion of claassiificcatiion. Foor mmoree coonveenieent apppliccatiion of thee meethood rrelaatioonshhip bettweeen FFLD00 annd vvaluue rr,n as welll aas ssheeet ggaugge hhas to be fouund outt annd tthenn vaaluee r,n aand sheeet gauuge cann bee uss
4、ed to inddicaate thee leevells oof ppresss fformmingg foor tthe auttomoobille ssheeets resspecctivvelyy.Keeywoordssshheett foor aautoomobbilee usseppresss fformminggleevell cllasssifiicattionnneew mmethhod1前言随着着我国汽汽车工业业的发展展,汽车车生产厂厂家对汽汽车用薄薄钢板冲冲压级别别的要求求越来越越高,钢钢板的品品种也越越来越多多,为了了满足汽汽车厂家家选材和和钢厂生生产的需需要,对对汽
5、车用用薄钢板板进行科科学的冲冲压级别别分类非非常必要要。在生产产中,技技术人员员有的采采用00.2(或ss)、b、等等强度指指标进行行薄钢板板冲压级级别分类类;也有有的根据据钢板nn、r值值的范围围,将钢钢板分为为深冲板板、超深深冲板、超超超深冲冲板等1;还有的的根据模模拟成形形参数IIE、CCCV、KKWI、LLDR等等进行分分类22。但但是这些些指标仅仅反映钢钢板在某某种试验验方法下下的特点点,并不不能准确确反映钢钢板的成成形能力力,在使使用时导导致争论论。实际上上,钢板板在冲压压成形过过程中,变形非非常复杂杂,冲压压路径变变化多端端,钢板板的冲压压级别和和实际成成形能力力不仅与与钢板的的
6、基本成成形性能能有关,还与钢钢板的厚厚度有较较大的关关系。对对于力学学性能及及n、rr值相同同的冷轧轧薄钢板板,厚度度大的钢钢板其冲冲压成形形性能显显然比薄薄的钢板板好,因因而离开开钢板的的厚度去去比较钢钢板的冲冲压级别别并不科科学。在在本文中中,考虑虑了钢板板厚度的的因素,对钢板板冲压级级别分类类的一种种新方法法进行了了研究。2研究究思路和和方法薄钢钢板在冲冲压成形形过程的的失效方方式主要要是应变变失效,即应变变值达到到材料的的成形极极限而导导致钢板板破裂。成成形极限限比较好好的反映映了钢板板的成形形能力。成成形极限限越高,钢板抵抵抗变形形能力越越强,冲冲压性能能就越好好。成形形极限主主要受
7、33个因素素的影响响,即钢钢板的nn、r值值和厚度度。n值值和板厚厚主要影影响成形形极限的的平面应应变点(FLDD0),继继而影响响成形极极限的上上下位置置,n值值和板厚厚越大,FLDD0就越大大,成形形极限就就越高;r值主主要影响响成形极极限左半半部分的的拉延区区域极限限线的斜斜率,rr值越大大,成形形极限图图左半部部分极限限线越陡陡峭,对对深拉延延零件的的成形就就越有利利。利用钢钢板的成成形极限限进行冲冲压级别别分类,比其它它参数要要科学得得多。但但在实际际应用中中,成形形极限的的得到和和使用都都比较麻麻烦。成成形极限限中最关关键的是是FLDD0,FLLD0的上下下移动会会导致整整个极限限
8、的上下下移动,因此我我们以FFLD00作为出出发点,进行钢钢板冲压压级别的的分类。3结果果与讨论论3.1按FLLD0对钢板板冲压级级别进行行分类根据据上面的的研究思思路,将将FLDD0作为钢钢板冲压压级别分分类的出出发点,并结合合薄钢板板的特点点和这几几年研究究的汽车车复杂冲冲压件的的FLDD0分布情情况,对对钢板的的冲压级级别按FFLD00进行分分类。汽车车复杂冲冲压零件件常用的的冷轧薄薄钢板厚厚度一般般为0.7、00.8、00.9、11.0、11.2、11.5、1.7 mm等7种,n值一般在0.150.29左右,国际上流行的计算FLD0的公式为:FLD0=(14.13t+23.3)n/0.
9、213式中t钢板厚度。图1是钢板常用厚度下FLD0与n值的对应关系。图1常常用厚度度下FLLD0与n值值的关系系近几几年,我我们对东东汽八平平柴、北北吉普切切诺基、南南京跃进进、江铃铃、神龙龙富康等等车型共共计322个复杂杂冲压零零件进行行了应变变分析和和优化选选材,提提出了这这些零件件合适使使用材料料的性能能,并计计算出每每个零件件最佳使使用材料料的FLLD0,见表表1。表1所所分析零零件最佳佳使用材材料的FFLD00序号车型零件名称称板厚/mmm预测n值值FLD00/%01富康后翼子板板内板0.70.16602602切诺基燃油箱上上体0.80.18803003切诺基后减震器器固定横横梁1.
10、50.15503204跃进左/右门门槛外板板0.80.19903205跃进右前门外外板加强强板0.80.19903206跃进后地板1.00.17753207跃进右后门内内板0.80.20003308江铃中立柱外外板(上上)1.00.1880330920200S加油口罩罩1.20.18803510切诺基前纵梁内内板1.70.16603611跃进右后侧外外板0.80.21183612切诺基前围空气气室板0.80.22253713富康后盖板上上流水槽槽0.80.22203714跃进右后门柱柱外板0.80.22203715切诺基中柱0.90.22203816切诺基前门内板板0.90.22203817切
11、诺基后纵梁1.50.18853918跃进右前门内内板0.80.23313919跃进地板右加加强梁1.50.18803920切诺基加油口罩罩接板1.50.19904021跃进右/左后后侧上内内板0.80.24404022江铃中立柱外外板(下下)1.00.2220402320200S中柱外板板1.00.23304124跃进右前门柱柱上外板板0.80.24464125切诺基后柱0.90.24454226跃进右中门柱柱外板0.80.25504227江铃后立柱外外板(下下)1.00.23354228跃进前地板0.90.24454229富康通道内板板1.00.24474430切诺基后门内板板0.90.27
12、754731跃进右前门柱柱下外板板1.20.25504832东汽八平平柴油底壳1.50.233049研究究的这些些零件覆覆盖了汽汽车大部部分的复复杂冲压压件,具具有一定定的代表表性。表表1中FFLD00的大小小在266 %至至49 %之间间,将钢钢板冲压压级别按按FLDD0的范围围分为66个级别别,见表表2。其其中第66级是考考虑到以以后钢板板冲压性性能和零零件复杂杂程度的的提高,特增加加的一个个冲压级级别,将将FLDD0高于550 %的钢板板作为66级。33.2按n、rr值和钢钢板厚度度进行冲冲压级别别分类用FFLD00对钢板板冲压级级别进行行分类,在实际际使用中中也比较较麻烦,有必要要将F
13、LLD0转化为为比较方方便的参参数。 表2钢钢板冲压压级别分分类钢板冲压压级别FLD00范围1级25 %FLLD0300 %2级30 %FLLD0355 %3级35 %FLLD0400 %4级40 %FLLD0455 %5级45 %FLLD0500 %6级50 %FLLD0我们们统计了了武钢220世纪纪90年年代生产产的088AL、003ALL和IFF钢等冷冷轧薄钢钢板的nn、r值值关系,n值与与r值之之间有一一定的范范围对应应关系,见图22。图2nn、r值值统计图图FLLD0与n值值及板厚厚有一定定的关系系,n值值与r值值之间也也有一定定的范围围对应关关系,因因而可以以将按FFLD00划分的
14、的钢板冲冲压级别别转化为为按n、rr值和钢钢板厚度度三者划划分的冲冲压级别别。表33和图33表示了了几种常常用钢板板厚度下下不同冲冲压级别别的n、rr值范围围。图3几几种常见见厚度下下不同冲冲压级别别n、rr值的关关系表3不不同钢板板厚度和和冲压级级别下的的n、rr值范围围钢板厚度度/mmm1级255 %FLDD0300 %2级300 %FLDD0355 %3级355 %FLDD0400 %n值范围围r值范围围n值范围围r值范围围n值范围围r值范围围0.70.155800.19901.4552.000.199000.22211.5002.270.222100.25531.7332.520.80
15、.155200.18821.4551.860.188200.21121.5002.140.211200.24431.6002.550.90.11751.4551.820.177500.20041.5002.000.200400.23331.6002.351.00.166800.19961.4551.860.199600.22241.5002.351.20.155600.18831.4551.860.188300.20091.5002.141.50.166500.18891.4552.001.70.155500.17781.4551.824级400 %FLDD0455 %5级455 %FLDD0
16、500 %6级500 %FLDD0n值范围围r值范围围n值范围围r值范围围n值范围围r值范围围0.70.255300.28851.8552.760.288500.29912.4002.760.29910.80.244300.27731.8222.600.277300.29911.9552.760.29910.90.233300.26621.8222.550.266200.29921.9442.760.29921.00.222400.25521.7882.550.255200.28811.8662.760.288100.29922.4222.761.20.200900.23351.6552.55
17、0.233500.26611.8222.550.266100.29921.9332.761.50.188900.21121.5002.140.211200.23361.6002.550.233600.29921.8222.761.70.177800.20001.5002.000.200000.22221.6002.270.222200.29921.7332.764结论(11)将FFLD00作为钢钢板冲压压级别分分类的出出发点，并并结合薄薄钢板的的特点和和研究的的汽车复复杂冲压压件的FFLD00分布情情况，将将钢板分分成1级级(255%FFLD00300%)、22级(330%FLDD0355%)、33级(335%FLDD0400%)、44级(440%FLDD0455%)、55级(445%FLDD0500%)、66级(550%FLDD0)等66个冲压压级别。(2)为了方便实际应用，将FLD0的分类范围转化为用n、r值和钢板厚度三者表示的分类范围。祝洪川(武汉钢钢铁集团团公司)李立军军(武汉汉钢铁集集团公司司)