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碳化铬耐磨复合板--双相高铬合金耐磨钢板折弯及
admin 2021-06-02

随着科学技术高铬合金耐磨衬板的不断发展,工程机械和汽车的轻量化已经成为减少废气排放和燃油消耗的有效方法,轻量化设计逐渐成为产品设计制造的主流方向。以双相钢(DP)、相变诱发塑性钢(TRIP0)、低碳马氏体钢(MART)为代表的先进高铬合金耐磨钢板,在保证结构零件强度的同时,减小了零件的厚度,起到了轻量化与提高安全性能的作用,是目前最流行的轻量化材料。

  DP800属于马氏体和铁素体组成的双相高铬合金耐磨钢板,随着马氏体含量的增加,其强度值可达1200MPa,被用于制作结构强度要求较高的零件。高铬合金耐磨钢板具有较低的屈服强度比、较高的加工硬化指数和烘烤硬化性能,没有屈服延伸和室温时效现象。高铬合金耐磨钢板在成形碳化铬耐磨板过程中会产生较多的弹性恢复和应力释放,将会导致零件有回到原始状态的趋势,引起回弹。回弹降低了零件的尺寸精度,增加了后续零件装配的难度,在实际生产过程中应严格控制和减小回弹。

  目前很少有对高铬合金耐磨钢板的成型和回弹过程进行工艺参数优化的研究,合肥工业大学材料学院研究人员基于dynaform研究了摩擦因数、模具间隙、冲压速度、凹模圆角半径对V形件成形及回弹的影响,对工艺参数进行优化分析,最后得出使回弹角度最小的成形工艺参数组合,为实际实验提供指导。

  高铬合金耐磨钢板的成形及回弹是一个多因素共同作用的过程,因此有必要对多因素进行综合分析,研究多参数对成形及回弹的影响规律。科研人员基于正交试验法,对摩擦因数、模具间隙、冲压速度、凹模圆角半径4个工艺变量进行四因素三水平的试验设计,针对上述因素对V形件成形及回弹的影响进行定性和定量分析。得出结论如下:

  (1)基于V形件折弯仿真实验,研究了高铬合金耐磨钢板折弯成形及回弹问题,通过正交实验方案设计,分析了多个工艺参数对成形及回弹的影响规律,结果表明工艺参数对薄板折弯成形后的V形件最大减薄率影响较小,对回弹的影响较大。

  (2)摩擦因数、模具间隙对折弯后V形件的回弹影响较大:回弹值随着摩擦因数的增大而减小,V形件在成形过程中,板料表面分别产生压应力和拉应力作用,由于凹凸模和板料之间存在摩擦力作用,可增大拉应力变形区,使板料内外表面的应力状态趋于一致,因此摩擦因数越大,回弹量越小;但是摩擦力较大时,产生的拉应力也较大,会影响隔热板的表面质量,严重时出现拉裂现象。回弹值随着模具间隙增大而增大,这是由于凹凸模间隙越小,高铬合金耐磨钢板成形过程产生的应变值越大,能有效减小弹性变形的影响,从而使卸载后的回弹减小;回弹值随着凹模圆角半径的增大而增大;冲压速度对V形件的回弹影响较小,实际生产可以忽略冲压速度对回弹的影响。


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