冷成型用高强钢轧制方法及回弹控制课件.ppt

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1、关于冷成型高强钢的文献阅读总结主讲人：李明高强度钢板的生产弯曲回弹的分析回弹改善方法实例内容目录代号钢种IF无间隙原子钢Mild软钢IS各向同性钢BH烘烤硬化钢CMn碳锰钢DP双相钢CP复相钢HSLA高强度低合金钢TRIP相变诱发塑性钢MART马氏体钢TWIP孪生诱发塑性钢Bsteel硼钢图1各种高强度板的强度分类高强度钢板的生产（本钢BGS600MC生产为例）图3薄板坯连铸连轧工艺流程铁水脱硫→转炉冶炼→LF处理(喂硅钙线)→薄板坯连铸→辊底式炉升温均热→1880mm轧机控轧→层流冷却→卷取→取样→机能检验→剪切→包装。喂硅钙线对硫化物进行球化处理，同时降低钢中的氧含

2、量。图4控轧控冷工艺CSiMnPSAl≤0.12≤0.60≤1.90≤0.025≤0.010≥0.015表5BGS600MC化学成分（wB）注：根据强度要求，加入Nb、V、Ti、Mo等合金元素。成分设计上采用了低的碳含量，低的硫含量以及硫化物的球化处理。采用Ti、Nb复合微合金化，添加适量的Mo，配合热连轧的控轧控冷，通过细晶、析出和相变强化机制，保证钢板获得要求的性能。高强度钢板的生产（本钢BGS600MC生产为例）屈服强度/MPa抗拉强度/Mpa伸长率/%180°冷弯试验弯心直b≥35mm-20℃平均Akv/J≥625≥700≥17d=2a≥40表6BGS600MC

3、的力学和工艺性能注：拉伸、弯曲试验取横向试样，冲击试验取纵向试样。弯曲回弹的分析图7波形钢腹板传统模压法示意图材料变形分为弹性和塑性两个变形部分。冲压结束后，弹性变形部分回复原状，产生回弹，并伴随应力变化。板料弯曲回弹产生的原因：第一，板料弯曲成形过程中，外表面受拉应力，内表面受压应力，应力状态不一致且内表面所受到的压应力不容易发生屈服，从而外力移除后易引起回弹；第二，外力在弹塑性变形阶段卸载时，进入塑性变形状态的内外两侧区域会保留部分应力而使板料成形，但中间部分还处在弹性变形状态的区域会因为弹性回复而产生回弹，并且回弹量较大；第三，弹性变形总是伴随在金属塑性成形过程中

4、，即使在板料弯曲过程中全部区域都已经达到纯塑性变形状态，但外力移除时，仍然有弹性变形部分要进行弹性回复，从而产生回弹。弯曲回弹的分析弹性变形阶段→弹塑性变形阶段→纯塑性变形阶段控制回弹的措施：选择弯曲性能好的材料。用屈服极限小、弹性模量大的材料作为弯曲件，可获得较高的弯曲质量。选择较小的相对弯曲半径。选择需要的模具间隙。设计合理的工件形状。采用合适的组织状态（DP钢）。采用校正弯曲方式。在模具上采取措施（补偿）。弯曲回弹的分析回弹改善方法通过调整工艺参数来控制通过后续整形工序来控制通过对模具进行物理补偿来控制回弹控制方法：液压成型技术适用于双相钢、复相钢、TRIP钢等多

5、种钢材，在先进高强钢制零件中应用广泛，尤其是结构件，如汽车座椅骨架、侧面撞击横梁、保险杠、发动机支架、散热器支架、仪表板横梁、散热器支架和车顶横梁等结构件。液压成型技术可用于强度在1000MPa以下的高强钢。实例取消两侧上模牵制,则钢板的平直记忆功能便得不到较好的发挥,代之以“摊煎饼式”多级逐步由内向外的碾压,则钢板可保持较大自由度的收缩,转角的一系列缺陷得到明显控制。图9波形钢腹板冷成型设计要求图10无牵制模压法示意图材料：Q345C板厚10~18mm实例图11保险杠零件形状图12压边力对截面回弹影响的模拟结果压边力选为5000kN可以得到成形质量较好的产品，无起皱、

6、拉裂，回弹也较小。图13回弹光照图材料：DP500实例图14回弹响应参数示意图图15压边力对回弹的影响图16高强钢和普通钢帽形件回弹模拟图硬化系数越小，应变强化系数越小，截面扩口和翼边下沉越小，回弹越小帽形截面冲压件模具间隙越小，压边力越小，凸模圆角和凹模入口圆角越小，回弹越小。材料：DP600实例图16回弹试验装置示意及回弹试样外形图17两种试验钢回弹角的试验结果与模拟结果对比图18当压边力为200kN时SZBS600钢在不同摩擦因数下得模拟结果随着摩擦因数增加，回弹角呈明显下降趋势。这是因为，随着摩擦因数增大，板料冲压成形时拉裂的倾向增大，而相对大的摩擦阻力可以增大

7、应力变形区，从而使得板料内外表面的应力状态趋于一致，从而减小回弹角。材料：SPFH590钢、SZBS600钢抗拉强度大于600MPa图19压边力为200kN时摩擦因数对SZBS600钢回弹角的影响thanks