【摘 要】
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汽车轻量化已经成为汽车行业的发展趋势之一,差厚板（Tailor Rolled Blank,TRB）是一种特别的汽车轻量化板材,它可以根据零件受力的不同灵活地采用多段变厚度设计,目前其凭借自身的优点已在车身零部件中得到了应用。本文以低合金高强钢HC340LA为原料,基于差厚板的尺寸和性能特点,以U形件的成形为例通过实验及仿真分析,系统地研究了过渡区特性对高强钢差厚板冷成形性能的影响,提出了差厚板模具
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汽车轻量化已经成为汽车行业的发展趋势之一,差厚板（Tailor Rolled Blank,TRB）是一种特别的汽车轻量化板材,它可以根据零件受力的不同灵活地采用多段变厚度设计,目前其凭借自身的优点已在车身零部件中得到了应用。本文以低合金高强钢HC340LA为原料,基于差厚板的尺寸和性能特点,以U形件的成形为例通过实验及仿真分析,系统地研究了过渡区特性对高强钢差厚板冷成形性能的影响,提出了差厚板模具设计的特点,并通过冲压参数的优化降低了回弹量和回弹量的极差,为实际生产中差厚板模具的设计提供参考意见。主要研究内容如下:（1）差厚板的过渡区进行了离散处理,将厚度为2.2mm原料板轧制成6个厚度（1.0mm、1.2mm、1.4mm、1.6mm、1.8mm、2.0mm）的等厚板,分别进行 了退火处理和力学性能测试,获得了对应压下率的力学性能,并采用OM和EBSD实验对差厚板的性能差异化的原因进行了分析。最后通过插值算法,得到了过渡区的连续力学性能,为有限元模拟提供支撑,并为成形结果分析提供理论基础。（2）进行了典型的差厚板横弯U形件成形实验及有限元模拟。根据差厚板特点设计实验:试样规格为160mm×40mm（RD×TD）,厚度为1mm、2mm的等厚板及差厚板。结果表明:实验与模拟的回弹量的最大误差为6.5%,证明了模拟的准确性,并为纵弯U形件提供了模拟参数。（3）对差厚板纵弯U形件实验进行了模拟分析。采用控制变量法分别将差厚板与等厚板、激光拼焊板进行了对比,得出差厚板的回弹行为不同于等厚板和激光拼焊板,在此基础上提出了一种模具型面随厚度变化的差厚冲压模具,使用该模具成形的U形件平均回弹量由最大的9.44mm降低到4.22mm;过渡区的平均偏移量仅为0.030mm,较激光拼焊板焊缝的偏移量降低了 0.009mm。进一步的研究了差厚板过渡区特性对回弹的影响。结果表明:厚区为340mm时,平均回弹量相对U3降低54.5%;差厚斜度越小回弹量越小;将多个过渡区居中分布在薄区在端部的差厚板上时,成形性能较好。（4）正交试验分析了模具参数对回弹量影响程度的大小顺序,并研究了不同压边力加载方式对回弹量的影响;结合生产成本及成形精度对差厚板模具进行了简化;将整体压边圈调整为分块压边圈,可将差厚板的回弹量的极差由5.84mm减小至2.97mm。
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