提高帶孔超高強(qiáng)度鋼板零件疲勞強(qiáng)度的技術(shù)

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提高帶孔超高強(qiáng)度鋼板零件疲勞強(qiáng)度的技術(shù)

為實(shí)現(xiàn)汽車輕量化，汽車骨架零件等擴(kuò)大了高強(qiáng)度鋼板材料使用。對于抗拉強(qiáng)度1GPa的超高強(qiáng)度鋼板，其沖壓成形難度大，并存在成形后回彈量大、形狀固定性差、容易發(fā)生斷裂，以及模具壽命低等問題。汽車骨架零件上有許多孔，孔邊緣部位的應(yīng)力集中使零件疲勞強(qiáng)度降低。在超高強(qiáng)度鋼板沖孔加工時(shí)，多發(fā)生表面斷裂問題。為此，研究利用內(nèi)緣翻邊法使孔邊緣部位增厚，從而提高帶有孔的超高強(qiáng)度鋼板零件的疲勞強(qiáng)度。研究了在凹模上設(shè)置階差的模具設(shè)計(jì)，使零件疲勞強(qiáng)度進(jìn)一步提高。開發(fā)了沖孔和內(nèi)緣翻邊同時(shí)進(jìn)行的增厚沖孔加工法，采用帶階差凹模進(jìn)行內(nèi)緣翻邊的加工方法及孔邊緣增厚的沖孔加工方法。得出了如下研究結(jié)論。

（1）經(jīng)過內(nèi)緣翻邊加工的孔，孔邊緣壁厚增加，從而使孔邊緣部位剛性增加，疲勞強(qiáng)度增大。

（2）在進(jìn)行內(nèi)緣翻邊加工時(shí)，使用帶階差的凹模，使增厚的底部變得平滑。與使用沒有階差的模具相比，疲勞強(qiáng)度進(jìn)一步提高。

（3）加載次數(shù)超過107仍沒有達(dá)到斷裂極限的孔邊緣增厚沖孔加工，與孔邊緣不增厚的沖孔加工相比，抗彎強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度分別提高約1.6倍和2倍。

（4）孔內(nèi)緣翻邊壁厚增厚沖孔加工技術(shù)使斷裂面平滑，孔邊緣經(jīng)壓縮后給予壓縮殘余應(yīng)力，使孔邊緣的時(shí)效裂紋增加。

刊名：塑性と加工（日）

刊期：2014年第10期

作者：安部洋平等

編譯：郝長文