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冲压成形裂纹判定方法、冲压成形裂纹判定装置和冲压成形裂纹判定程序、及冲压成形裂纹抑制方法制造方法及图纸

技术编号:41201482 阅读:8 留言:0更新日期:2024-05-07 22:27
本发明专利技术所涉及的冲压成形裂纹判定方法对在金属板的冲压成形中金属板的变形路径从压缩变形变化为拉伸变形的部位的裂纹产生的有无进行判定,其中,包括:步骤(S10),基于使金属板以从压缩变形变化为拉伸变形的变形路径变形的基础成形试验和其FEM解析,导出与金属板的裂纹产生相关的成形极限条件;及步骤(S20),基于所导出的成形极限条件,判定在金属板的冲压成形中变形路径从压缩变形变化为拉伸变形的部位的裂纹产生的有无。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及对在金属板(metal sheet)的冲压成形(press forming)中金属板的变形路径(deformation path)从压缩变形(compressive deformation)变化为拉伸变形(tensile deformation)的部位的裂纹(fracture)产生的有无进行判定的冲压成形裂纹判定方法、冲压成形裂纹判定装置和冲压成形裂纹判定程序。另外,本专利技术涉及基于上述判定的结果来抑制上述裂纹产生的冲压成形裂纹抑制方法。


技术介绍

1、作为近年来对能源、地球环境问题的应对,对以改善汽车的燃效为目的的车身(automotive body)的轻量化(weight reduction)和碰撞安全性(collision safety)的提升的要求提高。为了应对这些要求,以车身的轻量化为目的的高强度钢板(high-strengthsteel sheet)的应用不断扩大。并且,为了兼顾碰撞性能(crash worthiness)和车身的轻量化,进一步要求将高张力钢板冲压成形为各种形状的汽车部件的技术的开发。另外,发达国家提出了汽油车的废弃目标等,动力的转换也迅速发展,特别是向电动汽车的转换变显著。电动汽车需要将蓄电池装载于车身。因此,今后,如蓄电池壳体那样的对金属板进行深拉深加工(deep drawing)而成的汽车部件的需求有可能激增,急需开发应对这种需求的冲压成形技术。

2、作为冲压成形技术的最大的课题,可举出在冲压成形过程中产生的裂纹。一般而言,在冲压成形时产生裂纹的冲压成形的形态可以分为弯曲变形(bending deformation)、拉伸翻边变形(stretch flanging deformation)、拉伸变形(drawing deformation)和鼓胀变形(bulging deformation)这四种。并且,提出了几种在这些冲压成形的形态中,预先判定裂纹产生的有无的技术。例如,作为判定弯曲变形中的裂纹产生的方法,公开了根据v弯曲试验(v-bending test)的裂纹产生时的弯曲外侧表面应变(strain)量来判定弯曲裂纹的方法(专利文献1)。另外,作为判定拉伸翻边变形中的裂纹产生的方法,公开了根据扩孔试验(hole expansion test)后的剪切边缘(sheared edge)附近的应变梯度,计算拉伸翻边(stretch flange)部的板边缘(sheet edge)裂纹的成形极限(forming limit)的方法(专利文献2)。

3、而且,拉伸变形和鼓胀变形中的裂纹产生的判定广泛利用成形极限线图(forminglimit diagram)(fld)(非专利文献1)。fld可以通过简单的成形试验得到。另外,在使用印刷有划线圆(scribed circle)、各种点图案的金属板(坯料(blank))的冲压成形品的冲压成形中,通过基于印刷形状的变化测定金属板的应变分布,能够容易地应用于实际的冲压成形品中的裂纹产生的有无的判定。另外,在许多商用的cae(computer aidedengineering:计算机辅助工程)求解器(solver)中,也安装有使用通过冲压成形模拟(press forming simulation)而求出的结果,利用fld判定裂纹产生的有无的功能。

4、现有技术文献

5、专利文献

6、专利文献1:日本特开2013-128956号公报

7、专利文献2:日本特开2009-204427号公报

8、非专利文献

9、非专利文献1:iso 12004-2:2008,“metallic materials-sheet and strip-determination of forming-limit curves-part 2:determination of forming-limitcurves in the laboratory”,2008.


技术实现思路

1、专利技术所要解决的课题

2、但是,能够利用fld判定裂纹产生的有无的是在拉伸成形、鼓胀成形中以一定的变形路径产生的裂纹。在冲压成形期间变形路径从压缩变形向拉伸变形变化的情况下,成形极限与以一定的变形路径变形的情况不同,因此无法应用利用fld来判定裂纹产生的有无。另外,在变形路径从一次路径向二次路径变化的情况下,根据一次路径和二次路径各自的变形模式(压缩变形、拉伸变形)的组合、从一次路径向二次路径变化的应变分配比的不同,可考虑无数的变形路径。因此,使用基于变形路径为一定的简易的成形试验制成的fld来判定裂纹产生的有无是有限制的。而且,如果在冲压成形中在金属板的压缩变形期间产生褶皱,则产生褶皱(wrinles)的部位及其周围的应力(stress)发生变化。因此,也需要考虑所产生的褶皱对成形极限的影响,但在fld中无法考虑这样的影响。

3、特别是,在如实际的汽车车身部件(automotive part)那样复杂的形状的冲压成形的基于拉伸加工(drawing)的冲压成形中变形路径从压缩变形转变为拉伸变形的情况下,有时会发生如以下的不良情况。即,若一次路径中的压缩变形时的压缩变形量大,则即使在之后的二次路径中的拉伸变形量小的情况下,也容易产生裂纹,有时无法使用fld适当地判定裂纹产生的有无。而且,要求在变形路径从一次路径向二次路径变化的冲压成形中抑制裂纹的产生的技术。

4、本专利技术是为了解决上述问题而完成的,其目的在于提供一种对在金属板的冲压成形过程中金属板的变形路径从压缩变形变化为拉伸变形的部位的裂纹的产生的有无进行判定的冲压成形裂纹判定方法、冲压成形裂纹判定装置和冲压成形裂纹判定程序。另外,本专利技术的另一目的在于提供一种能够基于上述裂纹的产生的有无的判定来抑制裂纹产生的冲压成形裂纹抑制方法。

5、用于解决课题的技术方案

6、本专利技术所涉及的冲压成形裂纹判定方法对在金属板的冲压成形中所述金属板的变形路径从压缩变形变化为拉伸变形的部位的裂纹产生的有无进行判定,其中,所述冲压成形裂纹判定方法包括成形极限条件导出步骤和冲压成形极限判定步骤,所述成形极限条件导出步骤具有:基础成形试验工序,在各种成形条件下进行使所述金属板以所述变形路径变形的基础成形试验(basic forming test),并针对所述各种成形条件,取得所述金属板中的所述变形路径从压缩变形变化为拉伸变形的部位的裂纹产生的有无;基础成形试验fem解析工序,针对所述各种成形条件(forming condition)进行以所述金属板的所述基础成形试验为解析对象的fem解析(finite element analysis),计算所述金属板的板厚的变化;基础成形试验裂纹判定参数(forming crack estimation parameter)计算工序,基于在所述基础成形试验fem解析工序中计算出的所述金属板的板厚的变化,针对所述各种成形条件,求出最大板厚增加量(maximum thickness i本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种冲压成形裂纹判定方法,对在金属板的冲压成形中所述金属板的变形路径从压缩变形变化为拉伸变形的部位的裂纹产生的有无进行判定,其中,

2.一种冲压成形裂纹判定装置,对在金属板的冲压成形中所述金属板的变形路径从压缩变形变化为拉伸变形的部位的裂纹产生的有无进行判定,其中,

3.一种冲压成形裂纹判定程序,对在金属板的冲压成形中所述金属板的变形路径从压缩变形变化为拉伸变形的部位的裂纹产生的有无进行判定,其中,

4.一种冲压成形裂纹抑制方法,通过权利要求1所述的冲压成形裂纹判定方法,对在金属板的冲压成形中金属板的变形路径从压缩变形变化为拉伸变形的部位的裂纹产生的有无进行判定,并基于该判定的结果,求出抑制冲压成形中的裂纹产生的成形条件,其中,

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种冲压成形裂纹判定方法,对在金属板的冲压成形中所述金属板的变形路径从压缩变形变化为拉伸变形的部位的裂纹产生的有无进行判定,其中,

2.一种冲压成形裂纹判定装置,对在金属板的冲压成形中所述金属板的变形路径从压缩变形变化为拉伸变形的部位的裂纹产生的有无进行判定,其中,

3.一种冲压成形裂纹判定程序,对在金属板的...

【专利技术属性】
技术研发人员:仮屋崎祐太佐藤健太郎
申请(专利权)人:杰富意钢铁株式会社
类型:发明
国别省市:

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