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塑性工程学报2025年第07期:烘烤工艺和预应变对HC220BD+Z发罩外板性能影响分析

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王慧;解甜;

单位:淮南职业技术学院机电工程学院;安徽理工大学机电工程学院;

摘要:针对烘烤硬化和模拟加工的预应变对HC220BD+Z超低碳烘烤硬化钢性能和发罩外板服役性能的影响进行了分析。对比分析了175℃保温20 min烘烤后的力学性能变化;模拟了冲压过程加工硬化作用,对材料施加了不同的预应变,对比分析了材料力学性能和加工硬化指数的变化;通过Swift和Hockett-Sherby硬化准则组成混合模型拟合材料的有效应力-有效塑性应变曲线,同时采用成形网格映射技术叠加冲压工艺的影响,对比分析烘烤硬化和成形加工硬化等不同效应对行人保护头碰的影响。结果表明,烘烤处理后,HC220BD+Z的屈服强度明显提升,并且出现明显的屈服平台,烘烤硬化值达到44 MPa,而抗拉强度和断后伸长率则基本保持不变;随着预应变的增加,强度明显增加,屈强比更接近1.0,断后伸长率先减小后增加,加工硬化指数由0.19逐渐降低到0.13;瞬时加工硬化值m随预应变的增加明显减小,加工硬化能力降低;烘烤后并叠加成形效应的头部损伤指标存在大于1700的点位,不能完全满足头碰安全性要求,并且HIC值超过1000的区域明显高于未烘烤和仅烘烤时,占比达到15.04%;由此表明在结构设计和性能分析时需要综合考虑烘烤硬化和成形加工效应的影响。

关键词:烘烤硬化钢;;预应变;;加工硬化;;发罩外板;;行人保护

基金资助:安徽省高校学科(专业)拔尖人才学术项目(gxbjZD2022120);; 淮南职业技术学院校级科研团队(2025HZKJTD002)