[發明專利]一種汽車沖壓件剛度性能評價方法

在審

• 申請號: 201610802829.2
• 申請日: 2016-09-06
• 公開（公告）號: CN107796604A
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 徐鑫;劉仁東;林利;丁庶煒;郝志強;呂冬;魏世同;陸曉鋒;李春林;梁笑
• 申請（專利權）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 鞍山華惠專利事務所21213
• 代理人: 趙長芳

技術領域

本發明屬于汽車用沖壓板性能檢測技術領域，尤其涉及一種一種汽車沖壓件剛度性能評價方法。

背景技術

汽車鋼板對剛度性能有著很高的要求，汽車沖壓件剛度的作用主要表現在影響沖壓件的尺寸精度和強度上。如果沖壓件尺寸精度不能達到設計要求，零部件裝配和焊接強度將會受到影響；而沖壓件強度不足將直接影響汽車行駛過程中的安全性和噪聲大小。因此一直以來在汽車板沖壓成形領域對剛度性能的要求都很嚴格。

傳統的沖壓件剛度性能評價方法，主要通過主觀的方法來評價沖壓件剛度性能的好壞。具體方法是：用手接觸沖壓件表面并且施加一定的作用力，若沖壓件沿表面垂直方向產生了明顯變形，說明剛度不足；若沖壓件沒有產生明顯變形，說明剛度性能良好。這種主觀評價具有一定的局限性和偶然性，不同評價者施加作用力的大小不同，對沖壓件變形的主觀感受也不同，因此不夠公正、客觀。因此，該方法僅限于粗略地對沖壓件的剛度性能做一個定性的評估，無法規模化推廣到板材沖壓一線的實際生產中。

發明內容

本發明的目的旨在消除傳統評價方法存在的精度低、方法粗略等缺陷，提供一種既可保證工作效率，又能提高沖壓件的剛度性能評價的準確性，適應于板材沖壓實際生產的汽車沖壓件剛度性能評價方法。

為此，本發明所采取的技術解決方案是：

一種汽車沖壓件剛度性能評價方法，將大變形彈塑性理論與金屬流動規律相結合，將沖壓件剛度性能與減薄率相關聯，以減薄率3％～20％為標準，通過實測減薄率來評價沖壓件的剛度性能；其具體方法和步驟為：

(1)沖壓前，先利用化學腐蝕的方法在待沖壓的金屬薄板表面印制出邊長為L₀的正方形網格，然后對金屬薄板進行沖壓。

(2)沖壓后，對變形的沖壓件表面網格進行掃描并傳輸到計算機，計算機設定程序根據掃描出的網格線，計算出表面網格的應變值；通過應變值，得出網格面積的變化，并根據體積不變的金屬變形理論，計算出沖壓件在雙向拉伸變形狀態、平面應變狀態及拉壓變形后狀態下的減薄率。

(3)將計算出的三種狀態下的減薄率與標準減薄率進行比較，如果計算的減薄率在3％～20％范圍內，則沖壓件滿足剛度性能要求；反之，若計算的減薄率不在3％～20％范圍內，則沖壓件不滿足剛度性能要求。

所述雙向拉伸變形狀態下，沖壓件在所施加的兩個外力方向作用下沿互相垂直的X軸與Y軸上產生應變，變形后X軸方向網格邊長L_X，Y軸方向網格邊長L_Y，其減薄率Δt計算公式為：Δt＝〔(L_X×L_Y)/L₀²-1〕×100％。

所述平面應變狀態下，沖壓件在拉力作用的X軸方向上伸長，變形后X軸方向網格邊長L_X，其減薄率Δt計算公式為：Δt＝〔(L_X/L₀)-1〕×100％。

所述拉壓變形后狀態下，應變后拉力使沖壓件沿X軸方向伸長，X軸方向網格邊長L_X，；沿Y軸方向的壓縮力使沖壓件縮短，Y軸方向網格邊長L_Y，其減薄率Δt計算公式為：Δt＝〔(L_X×L_Y)/L₀²-1〕×100％。

本發明的有益效果為：

本發明克服了傳統評價方法存在的精度低、方法粗略等缺陷，其不受工作環境等因素的限制，可隨時應用于沖壓工作現場，網格線通過便攜式網格印制系統繪制，方便快捷，操作簡單，容易掌握，既可保證工作效率，又能提高沖壓件剛度性能評價的準確性，適合于板材沖壓實際生產中應用。

附圖說明

圖1是沖壓板正方形網格印制圖；

圖2是沖壓板雙向拉伸變形狀態圖；

圖3是沖壓板平面應變狀態圖；

圖4是沖壓板拉壓變形后狀態圖。

具體實施方式

本發明汽車沖壓件剛度性能評價方法，是將大變形彈塑性理論與金屬流動規律相結合，將沖壓件剛度性能與減薄率相關聯，以減薄率3％～20％為標準，通過實測減薄率來評價沖壓件的剛度性能。其具體方法和步驟為：

1、沖壓前，先利用化學腐蝕的方法在待沖壓的金屬薄板表面印制出邊長為L₀的正方形網格，然后對金屬薄板進行沖壓。