[发明专利]一种建立相变诱发塑性钢板成形极限图的模型方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢板成形极限图的建立方法，特别涉及一种建立相变诱发塑性钢板成形极限图的模型方法。

背景技术

TRIP(Transformation Induced Plasticity)钢又称相变诱发塑性钢，是近几年发展起来的一种高强度高塑性钢。用作汽车钢板可以减轻车重，降低油耗，同时有较强的能量吸收能力，能够抵御撞击时的塑性变形，显著提高汽车的安全等级，具有明显的优越性。板料成形是金属成形的一个重要组成部分，它在航空航天、汽车、轻工及家电等制造业中有着非常广泛的应用。在板料成形过程中，人们迫切需要知道板料能够承受的成形极限及在成形过程中发生破坏的时间和位置，以便采取措施加以避免。板料成形中的基本实验只能对板料的成形性能做出定性综合的一般评价，模拟实验又只能对少数典型工序，在较为单纯的条件下进行，故所得结果很难对复杂零件的成形性能做出确切的判断，也不能很好地处理生产中遇到的具体问题。而成形极限图(forming limit diagram，FLD)的出现为人们研究板料成形极限以及评价板料成形性能提供了基础，是解决板料冲压问题的一个有效的工具，能成功预测板料失效，有效评价其成形性能。成形极限图的获得通常采用标准的试验装置，通过改变试件的宽度和润滑条件，基于网格应变分析技术来获得极限应变数据。从关于成形极限图的测试方法可知，其测试方法虽然在不断的完善，但是总的来说还存在费工、费料和费时等缺点。

发明内容

本发明的目的是针对现有建立板带材成形极限图需要标准试验装置、制备不同宽度尺寸试件和改变润滑条件等费工、费料和费时等缺点，本发明提供一种只需测定钢板的厚度和应变硬化指数就可以建立相变诱发塑性钢板成形极限图的模型方法，减少建立相变诱发塑性钢板成形极限图的测试工作量，成功预测相变诱发塑性钢板料失效，有效评价其成形性能。

实现本发明目的的技术解决方案如下：

1、测定相变诱发塑性钢板的厚度和应变硬化指数。

2、计算该相变诱发塑性钢板平面应变状态下的极限应变值，计算公式为：

FLD0=(23.3+360t25.4)×n21---(1)]]>

其中t为相变诱发塑性钢板的厚度，单位为mm；n为相变诱发塑性钢板的应变硬化指数；FLD₀为相变诱发塑性钢板平面应变状态下的极限应变值。

工程主应变和工程次应变的测试方法按国家标准GB/T15825.8-1995《金属薄板成形性能与试验方法-成形极限图(FLD)试验》进行，工程主应变为e₁，工程次应变为e₂，当工程次应变e₂＝0时，成形极限图中平面应变区域的工程主应变e₁便是FLD₀；测得FLD₀与钢板厚度以及钢板硬化指数的关系如(1)式所示。

3、建立相变诱发塑性钢板成形极限图建立的工程主应变e₁与工程次应变e₂的关系式为：

以工程主应变e₁为纵坐标，工程次应变e₂为横坐标，建立应变坐标系，将根据公式(1)和(2)计算获得的数据合成在坐标系上，建立该相变诱发塑性钢板的成形极限图。

成形极限图中工程次应变e₂＜0的部分为左半区域，工程次应变e₂＞0的部分为右半区域。

成形极限图的左半区域中，工程主应变(e₁)与工程次应变(e₂＝0)的关系等式如下：