基于數字化網格應變法在汽車用鋼沖壓成形中的探索與應用

郝志強 ，劉仁東 ，徐鑫 ，蘇洪英 ，李蕭彤

（1.海洋裝備用金屬材料及其應用國家重點實驗室，遼寧 鞍山 114009；2.鞍鋼集團鋼鐵研究院，遼寧 鞍山 114009）

隨著中國汽車工業的蓬勃發展，新能源汽車勢力的崛起，大眾群體對汽車的外在質量和形狀要求越來越高，因此汽車不僅要具有設計所規定的使用功能，而且在很大程度上要滿足當下的消費環境，要體現出整車的藝術性、個性風格，所以汽車零部件的沖壓成形越來越復雜，對汽車用鋼的沖壓性能要求也越來越高。使沖壓成形之后的汽車零部件獲得良好的尺寸精度、足夠的成形剛度、安全的成形裕度等，是確保汽車用鋼沖壓成形質量的關鍵［1-3］。

汽車用鋼在沖壓成形過程中失效方式主要是應變失效，數字化網格應變法是測定工件表面區域應變分布的一種有效方法［4-5］，可以將測得的應變結果用等值線、云圖等進行可視化描述，通過與材料自身的成形極限圖［6］進行比較，評價材料在實際沖壓過程中的成形裕度值，為模具優化提供技術支持，從而降低沖壓車間生產的廢品率。此外，可以結合金屬塑性成形體積不變原理，獲得測量區域內的材料變形后厚度減薄率的最大值；進而對汽車用鋼沖壓成形過程中所產生的沖壓缺陷進行分析、評價，并提出相應的解決方案。

1 數字化網格應變法

1.1 數字化網格應變法原理

網格應變法主要是采用網格測量技術，沖壓成形前，在汽車用鋼表面印制方形網格；沖壓成形后，對初始印制在鋼板表面的方形網格進行三維測量，通過計算獲得鋼板成形后的主應變、次應變和厚度減薄率等參數。……