CN110108498B - 一种冲压件成形性能与磷化的耦合关系获取方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供的一种冲压件成形性能与磷化的耦合关系获取方法，包括：制备同一材料的四套试样；将第一套试样进行标记点喷涂，并对所述第一套试样进行胀形，获得胀形应变规律；根据胀形应变规律对第二套试样、第三套试样与第四套试样胀形到预设的目标应变状态；对所述第二套试样与所述第三套试样按照预设的目标磷化方案进行磷化处理；基于所述第二套试样、所述第三套试样以及所述第四套试样选取对应的试样进行检测分析，获得材料性能与磷化之间的耦合关系。本发明中的方法可确定材料冲压成形于磷化之间的耦合关系，根据该耦合关系可对零件加工的缺陷进行调整规避，提高冲压及磷化的质量。

Description

一种冲压件成形性能与磷化的耦合关系获取方法

技术领域

本发明涉及汽车工业技术领域，具体而言，涉及一种冲压件成形性能与磷化的耦合关系获取方法。

背景技术

汽车在生产制造过程中，汽车板在冲压车间冲压成形后进入涂装车间进行涂装工艺。涂装之后进行总装。新开发的车型需要进行碰撞测试和试验。在低速碰撞时通常主要考虑试件的变形情况。试件的冲压成形时的变形状态会对后续的涂装比如磷化具有一定的影响，而不同的磷化结果又对材料的变形能力具有不同的影响和改变，要提高冲压、磷化质量就要确定出钢板成形与磷化之间的耦合关系。

因此，现急需一种能够确定钢板材料成形与磷化耦合影响关系的方法。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种冲压件成形性能与磷化的耦合关系获取方法，可确定材料冲压成形于磷化之间的耦合关系，根据该耦合关系可对零件加工的缺陷进行调整规避，提高冲压及磷化的质量。

本申请通过一实施例提供如下技术方案：

一种冲压件成形性能与磷化的耦合关系获取方法，包括：

制备同一材料的四套试样，其中，所述四套试样包括第一套试样、第二套试样、第三套试样与第四套试样，所述第一套试样中包含多个不同宽度的样品，所述第二套试样、所述第三套试样与所述第四套试样中的样品的数量、宽度与所述第一套试样对应相同；

将第一套试样进行标记点喷涂，并对所述第一套试样进行胀形，获得胀形应变规律；

根据胀形应变规律对第二套试样、第三套试样与第四套试样胀形到预设的目标应变状态，其中所述目标应变状态为需要进行生产的目标冲压件的应变状态；

对所述第二套试样与所述第三套试样按照预设的目标磷化方案进行磷化处理，其中所述目标磷化方案为需要进行生产的目标冲压件的磷化方案；

基于所述第二套试样、所述第三套试样、所述第四套试样选取对应试样进行检测分析，获得材料性能与磷化之间的耦合关系。

优选地，所述基于所述第二套试样、所述第三套试样、所述第四套试样选取对应试样进行检测分析，获得材料性能与磷化之间的耦合关系，包括以下的一种或多种获取方式：

选取所述第二套试样进行磷化结果的检测，获得材料性能与磷化之间的耦合关系；

选取所述第三套试样和所述第四套试样进行力学性能的检测和比对，获得材料性能与磷化之间的耦合关系；

选取所述第三套试样和所述第四套试样进行拉伸和比对，获得材料性能与磷化之间的耦合关系。

优选地，所述选取所述第二套试样进行磷化结果的检测，获得材料性能与磷化之间的耦合关系，包括：

对所述第二套试样的磷化结果进行检测，获得同一材料的应变状态与磷化之间的耦合关系。

优选地，所述选取所述第三套试样和所述第四套试样进行力学性能的检测和比对，获得材料性能与磷化之间的耦合关系，包括：

对所述第三套试样与所述第四套试样进行力学性能检测和对比，获得磷化与材料变形能力之间的耦合关系。

优选地，所述选取所述第三套试样和所述第四套试样进行拉伸和比对，获得材料性能与磷化之间的耦合关系，包括：

在所述第三套试样和所述第四套试样上的相同位置分别截取第一预设尺寸的两组第一检测样本；

将所述第一检测样本进行力学性能拉伸检测和硬度检测，获得所述第三套试样和所述第四套试样的力学性能和硬度；

将所述第三套试样的力学性能和硬度分别与所述第四套试样的力学性能和硬度进行比对，获得磷化与材料变形能力之间的耦合关系。

优选地，所述选取所述第三套试样和所述第四套试样进行拉伸和比对，获得材料性能与磷化之间的耦合关系，包括：

在所述第三套试样和所述第四套试样上的相同位置分别截取第二预设尺寸的两组第二检测样本；

将两组所述第二检测样本分别拉伸至拉断，形成断口；

对两组所述断口的形貌进行检测和对比，获得材料损伤与磷化之间的耦合关系。

优选地，所述将第一套试样进行标记点喷涂，并对所述第一套试样进行胀形，获得胀形应变规律，包括：

将所述第一套试样进行标记点喷涂，并对所述第一套试样进行胀形；

采用在线光学应变测量系统对喷涂的所述标记点进行捕捉分析，获得胀形应变规律。

优选地，所述根据胀形应变规律对第二套试样、第三套试样与第四套试样胀形到预设的目标应变状态之前，还包括：

对所述目标冲压件的应变状态进行检测，获得目标应变状态。

本申请实施例中提供的一种冲压件成形性能与磷化的耦合关系获取方法，包括：制备同一材料的四套试样，其中，所述四套试样包括第一套试样、第二套试样、第三套试样与第四套试样，所述第一套试样中包含多个不同宽度的样品，所述第二套试样、所述第三套试样与所述第四套试样中的样品的数量、宽度与所述第一套试样对应相同，保证了在同一套试样中可得到不同应变状态的样品。将第一套试样进行标记点喷涂，并对所述第一套试样进行胀形，获得胀形应变规律；然后，根据胀形应变规律对第二套试样、第三套试样与第四套试样胀形到预设的目标应变状态，其中所述目标应变状态为需要进行生产的目标冲压件的应变状态；这三套试样的应变状态保持一致，从而保证后三套试样的应变分布是一致的。对所述第二套试样与所述第三套试样按照预设的目标磷化方案进行磷化处理，其中所述目标磷化方案为需要进行生产的目标冲压件的磷化方案，将第四套试样作为比较的参考试样；最后，基于所述第二套试样、所述第三套试样以及所述第四套试样，选取对应的试样进行检测分析，获得材料性能与磷化之间的耦合关系。通过该方法获得的材料性能与磷化之间的耦合关系，可对需要生产的目标冲压件进行性能评估，暴露出目标冲压件的缺陷，进而对目标冲压件的生产工艺进调整，提高目标冲压件的产品质量。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明较佳实施例提供的一种冲压件成形性能与磷化的耦合关系获取方法的流程图。

图2为图1中的步骤S50的具体实施方式流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参照图1，在本实施例中提供一种冲压件成形性能与磷化的耦合关系获取方法，该方法包括：

步骤S10：制备同一材料的四套试样，其中，所述四套试样包括第一套试样、第二套试样、第三套试样与第四套试样，所述第一套试样中包含多个不同宽度的样品，所述第二套试样、所述第三套试样与所述第四套试样中的样品的数量、宽度与所述第一套试样对应相同；

步骤S20：将第一套试样进行标记点喷涂，并对所述第一套试样进行胀形，获得胀形应变规律；

步骤S30：根据胀形应变规律对第二套试样、第三套试样与第四套试样胀形到预设的目标应变状态，其中所述目标应变状态为需要进行生产的目标冲压件的应变状态；

步骤S40：对所述第二套试样与所述第三套试样按照预设的目标磷化方案进行磷化处理，其中所述目标磷化方案为需要进行生产的目标冲压件的磷化方案；

步骤S50：基于所述第二套试样、所述第三套试样以及所述第四套试样选取对应试样进行检测分析，获得材料性能与磷化之间的耦合关系。

在步骤S10中，切割四套试样的时候应当保证试样的轧制方向一致，避免轧制方向的不一致对检测结果造成影响；在同一套试样中包含多个不同宽度的样品，可配合胀形高度，获得不同的应变状态。在本实施例中，所述的试样即为进行测试的样品零件。

在步骤S20中，具体可采用如下实施方式：

将第一套试样进行标记点喷涂，并对第一套试样进行胀形；然后，采用在线光学应变测量系统对喷涂的标记点进行捕捉分析，获得胀形应变规律。需要说明的是，进行胀形时，试样在上升过程中材料的应变状态是不断变化的，因为表面喷涂了标记点，所以该应变状态可以通过在线光学应变测量系统进行捕捉和分析。

胀形应变规律，即第一套试样中不同宽度的样品零件之间的应变状态规律、不同高度下的应变状态规律，以及不同宽度下的应变状态规律。通过对第一套试样的检测，可更加准确的对第二套试样、第三套试样以及第四套试样进行胀形，以胀形到指定的应变状态或指定的高度。

在步骤S30中，预设的目标应变状态为需要进行生产的目标冲压件的应变状态。具体的，可在步骤S30之前进行：

对目标冲压件的应变状态进行检测，获得目标应变状态。

例如，对目标成形零件的应变状态检测，可通过仿真方法，即建立仿真模型，通过仿真模拟的方法，通过仿真结果分析获得应变状态。也可通过在板料上进行应变标记点蚀刻(如板料上蚀刻圆形的应变测量标记点)，然后冲压成形后进行应变状态检测，从而获得零件的主要应变状态。

在步骤S40中，由于目标冲压件均为经过磷化处理过的零件，因此目标冲压件的磷化方案均可直接应用到对第二套试样以及第三套试样的磷化上。其中，第四套作为对比不进行磷化。

在步骤S50中选取试样的方式至少包括如下的一种或多种：

1、选取所述第二套试样进行磷化结果的检测，获得材料性能与磷化之间的耦合关系；

2、选取所述第三套试样和所述第四套试样进行力学性能的检测和比对，获得材料性能与磷化之间的耦合关系；

3、选取所述第三套试样和所述第四套试样进行拉伸和比对，获得材料性能与磷化之间的耦合关系。

请参阅图2，上述三种选取方式的具体实施方式如下：

步骤S501：对第二套试样的磷化结果进行检测，获得同一材料的应变状态与磷化之间的耦合关系。

其中，在第二套试样中具有多个不同宽度的样品，不同宽度的样品具有不同的应变状态，因此对第二套试样进行磷化结果的检测就可得到该材料的应变状态与磷化之间的耦合关系，即应变状态对磷化的影响。

步骤S502：对第三套试样与第四套试样进行力学性能检测和比对，获得磷化与材料变形能力之间的耦合关系。

对比的方式可具体为：

首先，在第三套试样和第四套试样上的相同位置分别截取第一预设尺寸的两组第一检测样本；第一预设尺寸为小尺寸，形状不作限制(矩形、正方形、圆形等)，具体可根据试样的大小以及不同的目标冲压件进行合理调整，例如：大小为3cm*3cm、5cm*5cm、3cm*5cm等等。截取第三、第四套试样上的相同位置，降低磷化之外的影响因素。

然后，将第一检测样本进行力学性能拉伸检测和硬度检测，获得所述第三套试样和所述第四套试样的力学性能和硬度；

将所述第三套试样的力学性能和硬度分别与所述第四套试样的力学性能和硬度进行比对，获得磷化与材料变形能力之间的耦合关系。即磷化对材料变形能力的影响。

步骤S503：进行断口检测，获取材料损伤与磷化之间的耦合关系。

具体的：

在第三套试样和第四套试样上的相同位置分别截取第二预设尺寸的两组第二检测样本；其中，第二预设尺寸的理解可参考上述的第一预设尺寸的阐述，不在赘述。需要说明的是，第二预设尺寸可与第一预设尺寸相同，第一测试样本亦可作为第二测试样本。

将两组第二检测样本分别拉伸至拉断，形成断口；

对两组断口的形貌进行检测和对比，获得材料损伤与磷化之间的耦合关系。即磷化对损伤和断裂形式的影响。

需要说明的是，在本实施例中应变状态对磷化的影响、磷化对材料变形能力的影响、磷化对损伤和断裂形式的影响均可通过FLC曲线(Forming Limited Curve，成形极限曲线)进行表述，以方便对材料性能与磷化之间的耦合关系进行应用；此外也可根据材料性能与磷化之间的耦合关系建立其他的数据表格或关系曲线进行使用，不作限制。

综上所述，本实施例中提供的一种冲压件成形性能与磷化的耦合关系获取方法，通过制备同一材料的四套试样，其中，所述四套试样包括第一套试样、第二套试样、第三套试样与第四套试样，所述第一套试样中包含多个不同宽度的样品，所述第二套试样、所述第三套试样与所述第四套试样中的样品的数量、宽度与所述第一套试样对应相同，保证了在同一套试样中可得到不同应变状态的样品。将第一套试样进行标记点喷涂，并对所述第一套试样进行胀形，获得胀形应变规律；然后，根据胀形应变规律对第二套试样、第三套试样与第四套试样胀形到预设的目标应变状态，其中所述目标应变状态为需要进行生产的目标冲压件的应变状态；这三套试样的应变状态保持一致，从而保证后三套试样的应变分布是一致的。对所述第二套试样与所述第三套试样按照预设的目标磷化方案进行磷化处理，其中所述目标磷化方案为需要进行生产的目标冲压件的磷化方案，将第四套试样作为比较的参考试样；最后，基于所述第二套试样、所述第三套试样以及所述第四套试样选取对应试样进行检测分析，获得材料性能与磷化之间的耦合关系。通过该方法获得的材料性能与磷化之间的耦合关系，可对需要生产的目标冲压件进行性能评估，暴露出目标冲压件的缺陷，进而对目标冲压件的生产工艺进调整，提高目标冲压件的产品质量。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种冲压件成形性能与磷化的耦合关系获取方法，其特征在于，包括：

制备同一材料的四套试样，其中，所述四套试样包括第一套试样、第二套试样、第三套试样与第四套试样，所述第一套试样中包含多个不同宽度的样品，所述第二套试样、所述第三套试样与所述第四套试样中的样品的数量、宽度与所述第一套试样对应相同；

将第一套试样进行标记点喷涂，并对所述第一套试样进行胀形，获得胀形应变规律；

根据胀形应变规律对第二套试样、第三套试样与第四套试样胀形到预设的目标应变状态，其中所述目标应变状态为需要进行生产的目标冲压件的应变状态；

对所述第二套试样与所述第三套试样按照预设的目标磷化方案进行磷化处理，其中所述目标磷化方案为需要进行生产的目标冲压件的磷化方案；

基于所述第二套试样、所述第三套试样以及所述第四套试样选取对应试样进行检测分析，获得材料性能与磷化之间的耦合关系。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第二套试样、所述第三套试样、所述第四套试样选取对应试样进行检测分析，获得材料性能与磷化之间的耦合关系，包括以下的一种或多种获取方式：

选取所述第二套试样进行磷化结果的检测，获得材料性能与磷化之间的耦合关系；

选取所述第三套试样和所述第四套试样进行力学性能的检测和比对，获得材料性能与磷化之间的耦合关系；

选取所述第三套试样和所述第四套试样进行拉伸和比对，获得材料性能与磷化之间的耦合关系。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述选取所述第二套试样进行磷化结果的检测，获得材料性能与磷化之间的耦合关系，包括：

对所述第二套试样的磷化结果进行检测，获得同一材料的应变状态与磷化之间的耦合关系。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述选取所述第三套试样和所述第四套试样进行力学性能的检测和比对，获得材料性能与磷化之间的耦合关系，包括：

对所述第三套试样与所述第四套试样进行力学性能检测和对比，获得磷化与材料变形能力之间的耦合关系。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述选取所述第三套试样和所述第四套试样进行拉伸和比对，获得材料性能与磷化之间的耦合关系，包括：

在所述第三套试样和所述第四套试样上的相同位置分别截取第一预设尺寸的两组第一检测样本；

将所述第一检测样本进行力学性能拉伸检测和硬度检测，获得所述第三套试样和所述第四套试样的力学性能和硬度；

将所述第三套试样的力学性能和硬度分别与所述第四套试样的力学性能和硬度进行比对，获得磷化与材料变形能力之间的耦合关系。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述选取所述第三套试样和所述第四套试样进行拉伸和比对，获得材料性能与磷化之间的耦合关系，包括：

在所述第三套试样和所述第四套试样上的相同位置分别截取第二预设尺寸的两组第二检测样本；

将两组所述第二检测样本分别拉伸至拉断，形成断口；

对两组所述断口的形貌进行检测和对比，获得材料损伤与磷化之间的耦合关系。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将第一套试样进行标记点喷涂，并对所述第一套试样进行胀形，获得胀形应变规律，包括：

将所述第一套试样进行标记点喷涂，并对所述第一套试样进行胀形；

采用在线光学应变测量系统对喷涂的所述标记点进行捕捉分析，获得胀形应变规律。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据胀形应变规律对第二套试样、第三套试样与第四套试样胀形到预设的目标应变状态之前，还包括：

对所述目标冲压件的应变状态进行检测，获得目标应变状态。

Images