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(lái)，我國(guó)汽車工業(yè)迅猛發(fā)展，轎車產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng)，帶動(dòng)了汽車板成形技術(shù)的進(jìn)步。20世紀(jì)90年代，汽車板品種增多，強(qiáng)度級(jí)別升高等因素導(dǎo)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(wú)法滿足高質(zhì)量、低成本的生產(chǎn)目標(biāo)要求。汽車板成形技術(shù)的主攻方向逐漸向汽車板高強(qiáng)化和非確定性成形質(zhì)量穩(wěn)定控制方向轉(zhuǎn)變，進(jìn)而對(duì)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(lǐng)域的科學(xué)與教育事業(yè)。針對(duì)中國(guó)汽車工業(yè)的特點(diǎn)，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(xué)研合作研究工作。經(jīng)過(guò)十余年的努力，將精益思想和6.量控制方法相結(jié)合應(yīng)用于汽車板成形技術(shù)領(lǐng)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(zhǎng)期的合作基地，加強(qiáng)了鋼鐵企業(yè)和汽車制造企業(yè)之間戰(zhàn)略合作關(guān)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(yīng)用，而且能夠在航空和機(jī)車等工業(yè)得到應(yīng)用?！　　镀嚢寰娉尚渭夹g(shù)》一書是近年來(lái)林忠欽教授和他的團(tuán)隊(duì)科研工作的階段總結(jié)，研究?jī)?nèi)容均來(lái)源于轎車制造過(guò)程中的生產(chǎn)實(shí)際，因此，該書內(nèi)容不僅反映了當(dāng)前的理論研究熱點(diǎn)，并且具有很強(qiáng)的工程應(yīng)用價(jià)值，獲得2005年度國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。全書共分為6章，遵循從理論到實(shí)踐的脈絡(luò)，從材料性能的精確評(píng)價(jià)、金屬流動(dòng)的有效控制和成形過(guò)程的穩(wěn)健設(shè)計(jì)等方面介紹了精益成形基本理論和關(guān)鍵技術(shù)，并通過(guò)工程案例分析為精益成形思想的應(yīng)用作出了詮釋。該書的出版將推動(dòng)我國(guó)汽車企業(yè)和冶金行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，并有利于材料加工學(xué)科的發(fā)展。我非常樂(lè)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(duì)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(chǔ)上，闡述了汽車板精益成形的技術(shù)內(nèi)涵。第2章針對(duì)先進(jìn)高強(qiáng)度鋼板成形過(guò)程的塑性力學(xué)行為，介紹材料本構(gòu)模型的建模方法。第3章介紹高強(qiáng)鋼板及鍍鋅鋼板沖壓成形性能評(píng)價(jià)方法。第4章介紹金屬流動(dòng)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(shè)計(jì)方法。第6章給出典型汽車板精益成形實(shí)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(lǐng)域的大學(xué)教師、研究生參考。

作者簡(jiǎn)介

林忠欽，男，1957年12月出生，中共黨員?，F(xiàn)任上海交通大學(xué)副校長(zhǎng)，教授，博士生導(dǎo)師。1982年畢業(yè)于上海交通大學(xué)船舶工程專業(yè)，1989年在上海交通大學(xué)獲船舶結(jié)構(gòu)力學(xué)博士學(xué)位。近年來(lái)主要從事轎車車身制造質(zhì)量控制和車身制造過(guò)程仿真關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)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(duì)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(guān)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?jī)?nèi)涵    1.3.2 高強(qiáng)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(qiáng)度鋼板本構(gòu)關(guān)系  2.1 引言  2.2 材料本構(gòu)模型理論基礎(chǔ)    2.2.1 材料硬化方程    2.2.2 材料屈服準(zhǔn)則  2.3 雙相鋼板率相關(guān)本構(gòu)關(guān)系    2.3.1 高應(yīng)變率下材料本構(gòu)關(guān)系研究現(xiàn)狀    2.3.2 應(yīng)變速率條件下DP鋼材料本構(gòu)關(guān)系試驗(yàn)分析    2.3.3 基于KH模型的雙相鋼DP600率相關(guān)本構(gòu)模型    2.3.4 本構(gòu)關(guān)系模型校驗(yàn)  2.4 相變誘發(fā)塑性高強(qiáng)度鋼板材料本構(gòu)關(guān)系    2.4.1 相變誘發(fā)塑性（TRIP）效應(yīng)及其影響因素分析    2.4.2 應(yīng)變誘發(fā)馬氏體相變動(dòng)力學(xué)模型    2.4.3 TRIP鋼多相混合硬化準(zhǔn)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(guān)系    2.4.6 TRIP鋼多相混合硬化準(zhǔn)則驗(yàn)證    2.4.7 沖壓成形條件下馬氏體相變規(guī)律預(yù)測(cè)    參考文獻(xiàn)第3章 高強(qiáng)度鋼板沖壓成形性能  3.1 引言  3.2 汽車鋼板成形極限預(yù)測(cè)    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(zhǔn)則的成形極限曲線建立  3.3 高強(qiáng)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(píng)價(jià)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(píng)價(jià)方法與成形特性    3.4.1 鍍鋅板粉化智能評(píng)價(jià)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(xiàn)第4章 金屬流動(dòng)的精確控制  4.1 引言  4.2 變壓邊力壓力機(jī)和壓邊圈結(jié)構(gòu)    4.2.1 變壓邊力壓力機(jī)    4.2.2 壓邊圈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)  4.3 變壓邊力對(duì)提高板料成形性能的規(guī)律研究    4.3.1 變壓邊力對(duì)板料成形應(yīng)變路徑的影響    4.3.2 變壓邊力對(duì)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(dòng)的自適應(yīng)模擬變壓邊力優(yōu)化    4.5.1 成形過(guò)程中各質(zhì)量指標(biāo)的評(píng)價(jià)方法    4.5.2 基于PID閉環(huán)控制的自適應(yīng)模擬變壓邊力優(yōu)化模型    4.5.3 基于自適應(yīng)模擬的壓邊力優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)例  參考文獻(xiàn)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(yīng)用參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第2章 高強(qiáng)度鋼板本構(gòu)關(guān)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(dòng)了車身輕量化技術(shù)的飛速發(fā)展，進(jìn)而促進(jìn)了高強(qiáng)度鋼板在汽車車身中的推廣應(yīng)用。目前，開發(fā)新一代鋼鐵材料已經(jīng)引起了世界各國(guó)的高度重視，日本、韓國(guó)及一些歐美國(guó)家都投入大量人力物力開展對(duì)新一代鋼鐵材料的研究，如1997年日本“超級(jí)鋼鐵材料”國(guó)家研究計(jì)劃，1998年韓國(guó)“21世紀(jì)高性能結(jié)構(gòu)鋼”國(guó)家項(xiàng)目以及2001年歐盟“超細(xì)晶鋼”項(xiàng)目。1997年，我國(guó)啟動(dòng)了“新一代微合金高強(qiáng)高韌鋼的基礎(chǔ)研究”國(guó)家攀登計(jì)劃（1997～2000）。1998年啟動(dòng)了“973”重大基礎(chǔ)研究項(xiàng)目“新一代鋼鐵材料的重大基礎(chǔ)研究”?！　′撹F材料的技術(shù)進(jìn)步促進(jìn)了新型高強(qiáng)鋼的快速發(fā)展。汽車用高強(qiáng)度鋼板的開發(fā)始于20世紀(jì)70年代，如微合金鋼和含磷合金鋼，20世紀(jì)80年代前期開發(fā)了雙相鋼、烘烤硬化鋼及無(wú)間隙原子鋼，1990年前后開發(fā)出了強(qiáng)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(qiáng)度達(dá)到1400MPa以上的高合金超高強(qiáng)度鋼，該鋼種目前主要用于航空航天領(lǐng)域。　　先進(jìn)高強(qiáng)度鋼由于具有較低的屈強(qiáng)比、較高的應(yīng)變硬化特性、較好的應(yīng)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(jìn)水平的國(guó)際超輕車身項(xiàng)目（ULSAB）預(yù)計(jì)2010年推出的先進(jìn)概念車型（ULSAB—AVC）中97％的材料為高強(qiáng)度鋼，先進(jìn)高強(qiáng)度鋼板在整車用材的比重將超過(guò)60％，而其中雙相鋼的比例將高達(dá)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(qiáng)度鋼板也表現(xiàn)出同樣的發(fā)展趨勢(shì)，預(yù)計(jì)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(qiáng)度鋼板系列替代，高強(qiáng)度低合金鋼將被雙相鋼及超高強(qiáng)度鋼板替代。

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