CN107766693B - 一种用于冲压的流经拉延筋的板料的开裂评判方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于冲压的流经拉延筋的板料的开裂评判方法，所述方法包括下列步骤：通过网格实验，判断流经拉延筋的板料的待测点是否处于开裂区域，若不处于开裂区域，则计算待测点的安全余量，安全余量若高于标准值则表明不存在开裂风险，若小于标准值则进行实验结果的修正；若是处于开裂区域，则直接进行实验结果的修正；在将实验结果修正后，重新计算安全余量并再与标准值进行比较，从而判断是否存在开裂风险。与现有技术相比，本发明具有判断精度高、不影响板材成形后的性能以及易于实现等优点。
Description
技术领域
本发明涉及汽车冲压领域，尤其是涉及一种用于冲压的流经拉延筋的板料的开裂评判方法。
背景技术
模具调试，特别是拉延调试时，冲压快速生产时常容易出现开裂问题，如模具发热和材料性能波动等，导致拉延成形时出现成形性问题，影响板件质量和尺寸精度。因此，在调试过程中，往往需要保证板材存在一定的安全余量，以防止高速生产时各种外界条件变化，同时安全余量不能无限度的大，否则也会导致板件成形性问题，如起皱风险和刚性不足等，对于烘烤硬化钢，成形不足不能诱发烘烤硬化效应，板件强度不足。
通过网格实验，对待测点的安全余量进行测量，从而可以判断该待测点是否具有开裂风险，但是对于经过拉延筋的板材的测量结果经常显示此处处于开裂区域，而实际却处于安全状态，对于这种情况，目前有两种处理方式，一种是任其存在，第二种是通过调试手段如降低拉延筋深度、增大圆角等增加材料流入。对于第一种方式，量产后存在开裂风险，即使开裂位置不在最终产品上，开裂也会影响板件内的应力分布，导致尺寸精度超差，即使调试时不存在开裂，也需要通过试量产来检验，耗时耗力，满足不了整个周期要求，第二种会导致板件成形刚性不足和起皱风险等。
因此，在进行安全余量的测量时，如何确定处于开裂区域的待测点是否真的具有开裂风险，成为了一个亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题提供一种用于冲压的流经拉延筋的板料的开裂评判方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种用于冲压的流经拉延筋的板料的开裂评判方法，所述方法包括下列步骤：
1)通过网格实验，判断流经拉延筋的板料的待测点是否处于开裂区域，若是则进入步骤3)，若否则进入步骤2)；
2)计算待测点的安全余量，并判断安全余量是否低于定义的安全余量标准值，若是则进入步骤3)，若否则表明不存在开裂风险；
3)对待测点的实验结果进行修正，得到修正后的实验结果，根据修正后的实验结果重新计算安全余量；
4)根据步骤3)计算得到的安全余量，判断待测点是否存在开裂风险。
所述步骤1)包括：
11)通过网格实验，得到待测点的主应变值和次应变值，从而得到待测点在成形极限图中的坐标；
12)根据待测点在成形极限图中的坐标，判断待测点与成形极限曲线的位置关系；
13)根据待测点与成形极限曲线的位置关系，确定待测点是否处于开裂区域，若是则进入步骤3)，若否则进入步骤2)。
所述待测点是否处于开裂区域的具体确定方式为：若待测点位于成形极限曲线上方或位于成形极限曲线上，则待测点处于开裂区域，若待测点位于成形极限曲线下方，则待测点不处于开裂区域。
所述步骤3)包括：
31)根据待测点的实验结果，计算待测点的补偿因子；
32)根据步骤31)计算得到的补偿因子，重新计算待测点的主应变值，得到修正后的实验结果，并根据修正后的实验结果重新计算安全余量。
所述补偿因子具体为：
其中，BCF为补偿因子，t流出为流经拉延筋的板料厚度，t流入为未流入拉延筋的板料厚度。
所述重新计算待测点的主应变值具体为：
ε'＝BCF+ε
其中，ε'为重新计算后的待测点的主应变值，BCF为补偿因子，ε为通过网格实验得到的待测点的主应变值。
所述安全余量的计算方法包括：
21)根据网格实验得到的结果，确定待测点在成形极限曲线中的对应点；
22)计算对应点与待测点的主应变值差值，作为安全余量。
所述步骤4)包括：判断步骤3)中计算得到的安全余量是否低于定义的安全余量标准值，若是则表明待测点存在开裂风险，若否则表明待测点不存在开裂风险。
所述安全余量标准值为：待测点在极限曲线中的对应点的主应变值的0.3倍。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)通过对处于开裂区域或不处于开裂区域但安全余量不达标的待测点进行实验结果修正，解决了现有的，由于实验结果不准确，而导致的无法准确判断是否会发生开裂的问题，通过引入实验结果的修正步骤，可以得到准确的安全余量，从而以统一的标准来判断安全余量是否符合要求从而确定板材是否存在开裂风险，统一了评判标准，提升了对开裂风险预判的准确性。
(2)本发明提出的开裂评判方法整个流程简单且计算量小，从而可以大大减少模具调试的实际，提升板件质量，大大节省了生产成本。
(3)采用待测点在极限曲线中的对应点的主应变值的0.3倍作为安全余量标准值，通过实验证明，这一标准值的选取可以使得开裂风险的判断结果较为准确，符合实际生产情况，具有实用性。
附图说明
图1为本发明的方法流程图；
图2为确定不处于开裂区域的待测点的安全余量的示意图；
图3为确定处于开裂区域的待测点的安全余量的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示，本实施例提供了一种用于冲压的流经拉延筋的板料的开裂评判方法，主要包括下列步骤：
1)通过网格实验，判断流经拉延筋的板料的待测点是否处于开裂区域，若是则进入步骤3)，若否则进入步骤2)，具体为：
11)通过网格实验，得到待测点的主应变值和次应变值，从而得到待测点在成形极限图中的坐标；
12)根据待测点在成形极限图中的坐标，判断待测点与成形极限曲线的位置关系；
13)根据待测点与成形极限曲线的位置关系，确定待测点是否处于开裂区域，若是则进入步骤3)，若否则进入步骤2)，具体确定方式为：若待测点位于成形极限曲线上方或位于成形极限曲线上，则待测点处于开裂区域，进入步骤3)，若待测点位于成形极限曲线下方，则待测点不处于开裂区域，进入步骤2)；
2)计算待测点的安全余量，并判断安全余量是否低于定义的安全余量标准值，若是则进入步骤3)，若否则表明不存在开裂风险，安全余量的计算方法具体为：
21)根据网格实验得到的结果，确定待测点在成形极限曲线中的对应点；
22)计算对应点与待测点的主应变值差值，作为安全余量；
3)对待测点的实验结果进行修正，得到修正后的实验结果，根据修正后的实验结果重新计算安全余量，具体为：
31)根据待测点的实验结果，计算待测点的补偿因子，补偿因子具体为：
其中，BCF为补偿因子，t流出为流经拉延筋的板料厚度，t流入为未流入拉延筋的板料厚度；
32)根据步骤31)计算得到的补偿因子，重新计算待测点的主应变值，得到修正后的实验结果，具体为：
ε'＝BCF+ε
其中，ε'为重新计算后的待测点的主应变值，BCF为补偿因子，ε为通过网格实验得到的待测点的主应变值；
并根据修正后的实验结果重新计算安全余量；
4)根据步骤3)计算得到的安全余量，判断待测点是否存在开裂风险，即：判断步骤3)中计算得到的安全余量是否低于定义的安全余量标准值，若是则表明待测点存在开裂风险，若否则表明待测点不存在开裂风险。
本实施例中，安全余量标准值为待测点在极限曲线中的对应点的主应变值的0.3倍。
根据上述步骤，进行具体的开裂风险评判，过程如下：
如图2所示，是当待测点位于成形极限曲线下方时，来进行安全余量的计算示意图，其中横坐标为次应变(Minor strain)ε2，纵坐标为主应变(Major strain)ε1，判断板件是否开裂的曲线称为FLC曲线(即成形极限曲线)，假设被测量点M，在下图中的位置如图所示，那么定义安全余量(Safety Margin)＝ε1A-ε1M。
如图3所示，若经过拉延筋的板料通过网格实验测量其主次应变为图2中的N点，在FLC曲线之上，即处于开裂区域，那么其安全余量根据上述公式计算为负值。由于经过拉延筋的板料经过了弯曲和反弯曲，导致其主应变较大，因此需要对其主应变进行修正。
因此，N点修正后的主应变为：
εIN′′＝BCF+εIN
体现在图2中为N′点，然后再重新计算修正后的安全余量
S.M.'＝εIB-εIN′′
再比较S.M.'，是否大于0.3×εIB，若满足，则此处在量产时不会产生开裂，若不满足，此处在量产时有开裂风险。
Claims (7)
1.一种用于冲压的流经拉延筋的板料的开裂评判方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤：
1)通过网格实验，判断流经拉延筋的板料的待测点是否处于开裂区域，若是则进入步骤3)，若否则进入步骤2)；
2)计算待测点的安全余量，并判断安全余量是否低于定义的安全余量标准值，若是则进入步骤3)，若否则表明不存在开裂风险；
3)对待测点的实验结果进行修正，得到修正后的实验结果，根据修正后的实验结果重新计算安全余量；实验结果为主应变值；
4)根据步骤3)重新计算得到的安全余量，判断待测点是否存在开裂风险；
所述步骤1)包括：
11)通过网格实验，得到待测点的主应变值和次应变值，从而得到待测点在成形极限图中的坐标；
12)根据待测点在成形极限图中的坐标，判断待测点与成形极限曲线的位置关系；
13)根据待测点与成形极限曲线的位置关系，确定待测点是否处于开裂区域；
所述安全余量的计算方法包括：
21)根据网格实验得到的主应变值和次应变值结果，确定待测点在成形极限曲线中的对应点；
22)计算对应点主应变值与待测点主应变值的差，作为安全余量。
2.根据权利要求1所述的用于冲压的流经拉延筋的板料的开裂评判方法，其特征在于，所述待测点是否处于开裂区域的具体确定方式为：若待测点位于成形极限曲线上方或位于成形极限曲线上，则待测点处于开裂区域，若待测点位于成形极限曲线下方，则待测点不处于开裂区域。
3.根据权利要求1所述的用于冲压的流经拉延筋的板料的开裂评判方法，其特征在于，所述步骤3)包括：
31)根据待测点的实验结果，计算待测点的补偿因子；
32)根据步骤31)计算得到的补偿因子，重新计算待测点的主应变值，得到修正后的实验结果，并根据修正后的实验结果重新计算安全余量。
4.根据权利要求3所述的用于冲压的流经拉延筋的板料的开裂评判方法，其特征在于，所述补偿因子具体为：
其中，BCF为补偿因子，t流出为流经拉延筋的板料厚度，t流入为未流入拉延筋的板料厚度。
5.根据权利要求3所述的用于冲压的流经拉延筋的板料的开裂评判方法，其特征在于，所述重新计算待测点的主应变值具体为：
ε'＝BCF+ε
其中，ε'为重新计算后的待测点的主应变值，BCF为补偿因子，ε为通过网格实验得到的待测点的主应变值。
6.根据权利要求1所述的用于冲压的流经拉延筋的板料的开裂评判方法，其特征在于，所述步骤4)包括：判断步骤3)中计算得到的安全余量是否低于定义的安全余量标准值，若是则表明待测点存在开裂风险，若否则表明待测点不存在开裂风险。
7.根据权利要求1所述的用于冲压的流经拉延筋的板料的开裂评判方法，其特征在于，所述安全余量标准值为：待测点在极限曲线中的对应点的主应变值的0.3倍。
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