汽車板精益成形技術(shù)

前言

　　汽車板成形技術(shù)是汽車和冶金企業(yè)的核心技術(shù)。近年來，我國汽車工業(yè)迅猛發(fā)展，轎車產(chǎn)量持續(xù)增長，帶動了汽車板成形技術(shù)的進步。20世紀90年代，汽車板品種增多，強度級別升高等因素導致車身沖壓件廢品率居高不下，傳統(tǒng)的汽車板成形技術(shù)已無法滿足高質(zhì)量、低成本的生產(chǎn)目標要求。汽車板成形技術(shù)的主攻方向逐漸向汽車板高強化和非確定性成形質(zhì)量穩(wěn)定控制方向轉(zhuǎn)變，進而對汽車板成形體系和方法提出了巨大的挑戰(zhàn)?！　×种覛J教授從1996年開始致力于汽車車身制造與汽車板使用技術(shù)領域的科學與教育事業(yè)。針對中國汽車工業(yè)的特點，圍繞車身沖壓件低成本條件下的批量穩(wěn)定生產(chǎn)開展了大量的產(chǎn)學研合作研究工作。經(jīng)過十余年的努力，將精益思想和6.量控制方法相結(jié)合應用于汽車板成形技術(shù)領域，形成了汽車板精益成形技術(shù)體系，與寶鋼和上海大眾汽車公可等大企業(yè)建立了長期的合作基地，加強了鋼鐵企業(yè)和汽車制造企業(yè)之間戰(zhàn)略合作關系，為鋼鐵和冶金行業(yè)上下游之間建立了橋梁。精益成形技術(shù)不僅能夠在汽車工業(yè)得到廣泛應用，而且能夠在航空和機車等工業(yè)得到應用?！　　镀嚢寰娉尚渭夹g(shù)》一書是近年來林忠欽教授和他的團隊科研工作的階段總結(jié)，研究內(nèi)容均來源于轎車制造過程中的生產(chǎn)實際，因此，該書內(nèi)容不僅反映了當前的理論研究熱點，并且具有很強的工程應用價值，獲得2005年度國家科技進步二等獎。全書共分為6章，遵循從理論到實踐的脈絡，從材料性能的精確評價、金屬流動的有效控制和成形過程的穩(wěn)健設計等方面介紹了精益成形基本理論和關鍵技術(shù)，并通過工程案例分析為精益成形思想的應用作出了詮釋。該書的出版將推動我國汽車企業(yè)和冶金行業(yè)的技術(shù)進步，并有利于材料加工學科的發(fā)展。我非常樂于向讀者推薦此書并作序。

內(nèi)容概要

汽車工業(yè)的飛速發(fā)展對汽車板成形技術(shù)提出了新的要求。本書介紹了新型的汽車板使用技術(shù)——汽車板精益成形技術(shù)。    本書共分6章。第1章在精益六西格瑪思想的基礎上，闡述了汽車板精益成形的技術(shù)內(nèi)涵。第2章針對先進高強度鋼板成形過程的塑性力學行為，介紹材料本構(gòu)模型的建模方法。第3章介紹高強鋼板及鍍鋅鋼板沖壓成形性能評價方法。第4章介紹金屬流動的變壓邊力控制技術(shù)。第5章介紹大規(guī)模沖壓生產(chǎn)中材料與工藝的穩(wěn)健設計方法。第6章給出典型汽車板精益成形實例。    本書可供汽車和冶金行業(yè)科研和工程技術(shù)人員使用，也可供塑性加工領域的大學教師、研究生參考。

作者簡介

林忠欽，男，1957年12月出生，中共黨員?，F(xiàn)任上海交通大學副校長，教授，博士生導師。1982年畢業(yè)于上海交通大學船舶工程專業(yè)，1989年在上海交通大學獲船舶結(jié)構(gòu)力學博士學位。近年來主要從事轎車車身制造質(zhì)量控制和車身制造過程仿真關鍵技術(shù)及其應用研究。
    他的主要研究

書籍目錄

序前言第1章 緒論  1.1 汽車板使用技術(shù)    1.1.1 汽車板的發(fā)展現(xiàn)狀    1.1.2 汽車板使用技術(shù)的研究現(xiàn)狀    1.1.3 汽車板使用技術(shù)的挑戰(zhàn)  1.2 精益六西格瑪與零缺陷沖壓    1.2.1 精益思想對成形技術(shù)的啟示    1.2.2 精益六西格瑪    1.2.3 精益六西格瑪與零缺陷沖壓的關系  1.3 汽車板精益成形技術(shù)    1.3.1 汽車板精益成形的研究內(nèi)涵    1.3.2 高強度鋼汽車板精益成形的核心技術(shù)      1.3.3 汽車板精益成形技術(shù)與傳統(tǒng)成形技術(shù)的比較第2章 高強度鋼板本構(gòu)關系  2.1 引言  2.2 材料本構(gòu)模型理論基礎    2.2.1 材料硬化方程    2.2.2 材料屈服準則  2.3 雙相鋼板率相關本構(gòu)關系    2.3.1 高應變率下材料本構(gòu)關系研究現(xiàn)狀    2.3.2 應變速率條件下DP鋼材料本構(gòu)關系試驗分析    2.3.3 基于KH模型的雙相鋼DP600率相關本構(gòu)模型    2.3.4 本構(gòu)關系模型校驗  2.4 相變誘發(fā)塑性高強度鋼板材料本構(gòu)關系    2.4.1 相變誘發(fā)塑性（TRIP）效應及其影響因素分析    2.4.2 應變誘發(fā)馬氏體相變動力學模型    2.4.3 TRIP鋼多相混合硬化準則      2.4.4 考慮體積變形的各向異性屈服方程    2.4.5 基于剪切帶形核理論的TRIP鋼本構(gòu)關系    2.4.6 TRIP鋼多相混合硬化準則驗證    2.4.7 沖壓成形條件下馬氏體相變規(guī)律預測    參考文獻第3章 高強度鋼板沖壓成形性能  3.1 引言  3.2 汽車鋼板成形極限預測    3.2.1 成形極限圖建立方法    3.2.2 基于M—K理論的TRIP鋼板成形極限曲線建立    3.2.3 基于厚度梯度準則的成形極限曲線建立  3.3 高強鋼板沖壓成形抗拉毛性能    3.3.1 沖壓成形中拉毛現(xiàn)象    3.3.2 表面拉毛缺陷評價方法    3.3.3 鋼板抗表面拉毛性能研究  3.4 鍍鋅板的粉化評價方法與成形特性    3.4.1 鍍鋅板粉化智能評價方法    3.4.2 鍍鋅板表面摩擦行為研究    3.4.3 合金化鍍鋅鋼板成形性能研究  參考文獻第4章 金屬流動的精確控制  4.1 引言  4.2 變壓邊力壓力機和壓邊圈結(jié)構(gòu)    4.2.1 變壓邊力壓力機    4.2.2 壓邊圈結(jié)構(gòu)設計  4.3 變壓邊力對提高板料成形性能的規(guī)律研究    4.3.1 變壓邊力對板料成形應變路徑的影響    4.3.2 變壓邊力對板料成形極限的影響  4.4 基于壓邊力的成形窗口    4.4.1 基于壓邊力成形窗口的定義      4.4.2 基于壓邊力成形窗口的建立方法    4.4.3 變壓邊力優(yōu)化路徑的選定  4.5 隨行程和位置聯(lián)動的自適應模擬變壓邊力優(yōu)化    4.5.1 成形過程中各質(zhì)量指標的評價方法    4.5.2 基于PID閉環(huán)控制的自適應模擬變壓邊力優(yōu)化模型    4.5.3 基于自適應模擬的壓邊力優(yōu)化設計實例  參考文獻第5章 汽車板沖壓成形質(zhì)量穩(wěn)健控制技術(shù)第6章 精益成形技術(shù)的應用參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第2章 高強度鋼板本構(gòu)關系　　2.1 引言　　節(jié)能、環(huán)保、安全作為現(xiàn)代汽車技術(shù)的三大主題，極大地推動了車身輕量化技術(shù)的飛速發(fā)展，進而促進了高強度鋼板在汽車車身中的推廣應用。目前，開發(fā)新一代鋼鐵材料已經(jīng)引起了世界各國的高度重視，日本、韓國及一些歐美國家都投入大量人力物力開展對新一代鋼鐵材料的研究，如1997年日本“超級鋼鐵材料”國家研究計劃，1998年韓國“21世紀高性能結(jié)構(gòu)鋼”國家項目以及2001年歐盟“超細晶鋼”項目。1997年，我國啟動了“新一代微合金高強高韌鋼的基礎研究”國家攀登計劃（1997～2000）。1998年啟動了“973”重大基礎研究項目“新一代鋼鐵材料的重大基礎研究”?！　′撹F材料的技術(shù)進步促進了新型高強鋼的快速發(fā)展。汽車用高強度鋼板的開發(fā)始于20世紀70年代，如微合金鋼和含磷合金鋼，20世紀80年代前期開發(fā)了雙相鋼、烘烤硬化鋼及無間隙原子鋼，1990年前后開發(fā)出了強度更高的微合金鋼——各向同性鋼，接著就是TRIP（相變誘發(fā)塑性）鋼。最近研制出室溫抗拉強度達到1400MPa以上的高合金超高強度鋼，該鋼種目前主要用于航空航天領域?！　∠冗M高強度鋼由于具有較低的屈強比、較高的應變硬化特性、較好的應變分布能力以及優(yōu)良的碰撞吸能特性和較高的疲勞壽命，在汽車上使用量正不斷上升。代表汽車輕量化技術(shù)先進水平的國際超輕車身項目（ULSAB）預計2010年推出的先進概念車型（ULSAB—AVC）中97％的材料為高強度鋼，先進高強度鋼板在整車用材的比重將超過60％，而其中雙相鋼的比例將高達車用鋼板的74％。以通用、福特和克萊斯勒三大汽車公司為代表的北美汽車用高強度鋼板也表現(xiàn)出同樣的發(fā)展趨勢，預計2010年北美汽車用鋼板將全面更新?lián)Q代，現(xiàn)在大量采用的以IF鋼為主的軟鋼系列將被高強度鋼板系列替代，高強度低合金鋼將被雙相鋼及超高強度鋼板替代。

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