工艺参数对高强度钢冷冲压界面温度影响分析

摘要/Abstract

摘要：

为探究先进高强度钢冷冲压成形过程中板料模具界面温度场变化，以DP590钢板U形件冷弯曲过程为研究对象，采用热力耦合有限元静力算法建立弯曲过程的数值仿真模型，完成了板料凹模圆角区界面温度场数值模拟，分析了相对圆角半径、压边力、拉伸速度和摩擦系数对界面温度峰值的影响.研究表明：随着模具相对圆角半径减小、拉伸速度增大、摩擦系数增大，板料凹模圆角区界面温度峰值明显增加；压边力对瞬态阶段界面温度峰值没有明显影响，而稳态阶段界面温度峰值随压边力增加而增大，当压边力压实变形板料后其峰值逐渐趋于稳定.

关键词:

先进高强度钢；冷冲压成形；界面温度；工艺参数

Abstract:

In order to study temperature field on the interface between die and blank at die radius zone during cold sheet forming, the temperature field during DP590 sheet Ushaped bending was calculated by using a thermomechanical coupled static implicit finite element model, and then the influences of the four key processing parameters (relative radius of die, blankholder force, forming velocity, and friction coefficient) on the maximum value of the temperature field were analyzed. The investigation shows that the maximum temperature on the interface increases with the decrease of the relative radius of die, the increase of the forming velocity and the increase of the friction coefficient, respectively. Blankholder force has obviously different influence in different forming phase: in the initial transient phase, the blankholder force has almost no influence on the maximum temperature, while in the steady phase, the maximum temperature increases with the increase of the blankholder force in a certain range, but once the force comes above this range, the max value does not increase with the blankholder force.

Key words:

advanced high strength steel; cold stamping; interface temperature; processing parameter

中图分类号:

TG 386.3

顾新建，于忠奇，宋洋. 工艺参数对高强度钢冷冲压界面温度影响分析[J]. 上海交通大学学报, 2017, 51(4): 426-.

GU Xinjian，YU Zhongqi，SONG Yang. Numerical Analysis of the Effect of Processing Parameters on#br# Temperature on the Contact Interface During#br# High Strength Steel Cold Stamping[J]. Journal of Shanghai Jiao Tong University, 2017, 51(4): 426-.

参考文献

［1］FARREN W, TAYLOR G. The heat developed during plastic extension of metals［J］. Proceedings of the Royal Society of London, Series A, 1925, 107(12): 422451.
［2］NIELSEN P S, FRIIS K S, BAY N. Testing and modeling of new tribosystems for industrial sheet forming of stainless steels［J］. Journal of Engineering Tribology, 2011, 225(10): 10361047.
［3］照日格图, 侯英岢, 赵亦希, 等. 模具表面形态演化对冲压件表面损伤的影响［J］.上海交通大学学报, 2008, 42(5): 782785.
ZHAO Rigetu, HOU Yingke, ZHAO Yixi, et al. The effect of changing of tool surface microgeometry on surface galling in sheet metal forming［J］. Journal of Shanghai Jiao Tong University, 2008, 42 (5):782785.
［4］岳懂, 孙利, 于忠奇. 基于双相钢板弯曲试验的模具材料磨损性能［J］. 上海交通大学学报, 2014, 48(5): 594599.
YUE Dong, SUN Lin, YU Zhongqi. Wear characteristics on tools in Ushaped stretchbending of dualphase steel sheet DP780［J］. Journal of Shanghai Jiao Tong University, 2014, 48(5): 594599.
［5］侯英岢, 张卫刚, 于忠奇，等. 高强度钢板成形中零件表面损伤实验［J］.上海交通大学学报, 2008, 42(9): 14331437.
HOU Yingke, ZHANG Weigang, YU Zhongqi, et al. Investigation of galling in the forming process of high strength steel［J］. Journal of Shanghai Jiao Tong University, 2008, 42 (9):14331437.
［6］HOU Y K, YU Z Q, LI S H. Galling failure analysis in sheet metal forming process［J］. Journal of Shanghai Jiao Tong University (Science), 2010, 15(2): 245249.
［7］YU Z Q, HOU Y K, LIN Z Q, et al. Investigation of surface damage in forming of high strength and galvanized steel sheets［J］. Journal of Materials Science and Technology, 2009, 25(3): 389394.
［8］WANG X Z, MASOOD S H. Investigation of die radius arc profile on wear behavior in sheet metal processing of advanced high strength steels［J］. Materials and Design, 2011, 32(3): 11181128.
［9］PEREIRA M P, YAN W, ROLFE B F. Contact pressure evolution and its relation to wear in sheet metal forming［J］. Wear, 2008, 265(11): 16871699.
［10］PEREIRA M P, YAN W, ROLFE B F. Contact pressure evolution at the die radius in sheet metal stamping［J］. Journal of Materials Processing Technology, 2009, 209(7): 35323541.
［11］PEREIRA M P, YAN W, ROLFE B F. Wear at the die radius in sheet metal stamping［J］. Wear, 2010, 268(27): 12751284.
［12］高晶, 刘克素, 于忠奇, 等. 双相钢板成形界面压力数值仿真及对板料表面损伤影响［J］. 上海交通大学学报, 2013, 47(5): 770774.
GAO Jing, LIU Kesu, YU Zhongqi, et al. Numerical analysis for contact pressure and surface damage in dualphase steel sheet stamping［J］. Journal of Shanghai Jiao Tong University, 2013, 47(5): 770774.
［13］孙利, 罗益民, 高晶, 等. 基于数值仿真的冲压成形界面接触压力［J］. 材料科学与工艺, 2015, 23(3): 6265.
SUN Li, LUO Yimin, GAO Jing, et al. Numerical study on interface contact pressure during stamping［J］. Materials Science and Technology, 2015, 23(3): 6265.
［14］ARCHARD J. The temperature of rubbing surfaces［J］. Wear, 1959, 2(6): 438455.
［15］KIM H, HAN S, YAN Q, et al. Evaluation of tool materials, coatings and lubricants in forming galvanized advanced high strength steels (AHSS)［J］. CIRP AnnalsManufacturing Technology, 2008, 57(1): 299304.
［16］WAGONER R H, KIM J H, SUNG J H. Formability of advanced high strength steels［J］. International Journal Material Form, 2009, 11(2): 359362.
［17］PEREIRA M P, ROLFE B F. Temperature conditions during ‘cold’ sheet metal stamping［J］. Journal of Materials Processing Technology, 2014, 214(8): 17491758.
［18］孙利, 于忠奇, 罗益民. 冷成形条件下先进高强钢板摩擦磨损行为研究［J］. 上海交通大学学报, 2015, 49(10)：14821486.
SUN Li, YU Zhongqi, LUO Yimin. Numerical analysis for temperature field on the contact interface during cold stamping［J］. Journal of Shanghai Jiao Tong University, 2015, 49(10): 14821486.

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[1]	赵子任1, 杜世昌1, 黄德林1, 任斐2, 梁鑫光2. 多工序制造系统暂态阶段产品质量#br# 马尔科夫建模与瓶颈分析[J]. 上海交通大学学报, 2017, 51(10): 1166-1173.
[2]	周鹏辉, 马红占, 陈东萍, 陈梦月, 褚学宁. 基于模糊随机故障模式与影响分析的#br# 产品再设计模块识别[J]. 上海交通大学学报, 2017, 51(10): 1189-1195.
[3]	李昌玺1, 2, 周焰1, 林菡3, 李灵芝1, 郭戈1. 基于MIMOFNN模型的弹道导弹目标#br# 时空序贯融合识别方法[J]. 上海交通大学学报, 2017, 51(9): 1138-.
[4]	冯明月, 何明浩, 韩俊, 郁春来. 基于协方差拟合旋转不变子空间信号参数#br# 估计算法的高分辨到达角估计[J]. 上海交通大学学报, 2017, 51(9): 1145-.
[5]	杨平1，盛杰1，王禹程2，李柱永1，金之俭1，洪智勇1. YBa2Cu3O7δ超导带材非均匀性对失超传播特性的影响[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2017, 51(9): 1090-1096.
[6]	王星, 周一鹏, 田元荣, 陈游, 周东青, 贺继渊. 基于改进遗传算法和SinChirplet原子的调频#br# 雷达信号稀疏分解[J]. 上海交通大学学报, 2017, 51(9): 1124-1130.
[7]	张良俊1, 2, 李晓慈1, 吴静怡1, 蔡爱峰1. 大型空间展开机构微重力环境模拟#br# 悬吊装置热结构耦合分析[J]. 上海交通大学学报, 2017, 51(8): 954-961.
[8]	夏海亮1, 2, 刘亚坤1, 2, 刘全桢3, 刘宝全3, 傅正财1, 2. 长持续时间雷电流分量作用下电极形状#br# 对金属烧蚀特性的影响[J]. 上海交通大学学报, 2017, 51(8): 903-908.
[9]	谷家扬, 谢玉林, 陶延武, 黄祥宏, 吴介. 新型浮式钻井生产储油平台#br# 涡激运动数值模拟及试验研究 [J]. 上海交通大学学报, 2017, 51(7): 878-885.
[10]	林达, 朱益佳, 魏小栋, 王志宇, 张武高. 喷油参数对聚甲氧基二甲醚/柴油发动机燃烧及其#br# 颗粒物排放的影响[J]. 上海交通大学学报, 2017, 51(7): 787-795.
[11]	孟庆阳1, 阎威武1, 胡勇1, 程建林1, 陈世和2, 张曦2. 基于子空间方法的超超临界机组#br# 过热蒸汽系统模型辨识[J]. 上海交通大学学报, 2017, 51(6): 672-678.
[12]	蒋华军a, 蔡艳a, b, 李超豪a, 李芳a, b, 华学明a, b. 基于改进Sobel算法的焊缝X射线图像#br# 气孔识别方法[J]. 上海交通大学学报, 2017, 51(6): 665-671.
[13]	董冠华,殷勤,殷国富,向召伟. 机床结合部耦合动刚度的辨识与建模[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2015, 49(09): 1263-1434.
[14]	谢启江，余海东. 硬岩掘进机刀盘载荷与撑靴接触界面刚度的耦合关系[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2015, 49(09): 1269-1275.
[15]	仲健林1，马大为1，任杰1，李士军2，王旭3. 基于平面应变假设的橡胶圆筒静态受压分析[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2015, 49(09): 1276-1280.