一种汽车覆盖件用钢的冲压成形性能评价方法与流程

1.本发明涉及汽车覆盖件性能评价技术领域，具体而言，尤其涉及一种汽车覆盖件用钢的冲压成形性能评价方法。


背景技术：

2.目前，随着社会的快速发展，汽车已成为生活中不可缺少的工具，汽车覆盖件的生产是汽车制造的一个重要生产过程，汽车覆盖件主要是指构成驾驶室和车身的表面零件等；由于汽车覆盖件大部分是空间曲面结构且形状复杂，从而决定了其在冲压成形过程中的变形复杂性，变形规律不易被掌握，出现的质量问题如开裂、颈缩、起皱等也比较多。并且，汽车覆盖件用钢除了要保证足够的强度和刚性以满足覆盖件的使用性能外，还要求必须满足冲压成形工艺的要求，汽车覆盖件用钢一般为冷轧深冲钢板，其具有良好的强度以及较高的塑形变形能力，并且无时效效应。因此，如何精确、快速、方便的评价汽车覆盖件用钢的冲压成形性能，成为目前钢铁与汽车企业共同努力的方向。快速精确的评价汽车覆盖件用钢的冲压成形性能可以充分发挥钢板的塑形变形能力，既降低了材料成本又能保证冲压生产的合格性和稳定性。相反，若无法精确的评价汽车覆盖件用钢的冲压成形性能，极易导致钢板在实际冲压过程中冲压性能过剩造成材料的浪费，以及冲压性能不够导致冲压开裂、隐裂等冲压缺陷，影响汽车企业生产效率。
3.汽车覆盖件用钢的冲压成形性能是指材料对各种冲压成形加工方法的适应能力，如便于加工，容易得到高质量和高精度的冲压件，生产率高，不易产生废品等。汽车覆盖件用钢的冲压成形过程中，不同部位的材料的应力状态、变形特点以及变形区和传力区的关系都不相同，大体可分为三类：拉-压变形、平面变形、拉-拉变形。传统的汽车覆盖件用钢的冲压成形性能的评价方法，主要依托于以下两个方面。一是材料本身的力学性能，如抗拉强度、断后伸长率、塑性应变比r值等指标，如果这些满足国家标准以及供货协议，就证明材料是合格的；二是根据现场实际冲压情况来评价，如果汽车覆盖件用钢在冲压过程中没有出现开裂、起皱等冲压缺陷，就认为材料是合格的；相反，如果汽车覆盖件用钢产生冲压缺陷，就需要根据现场冲压工程师的经验，不断对冲压工艺参数以及冲压模具进行调试，或是对冲压材料进行替换。
4.传统的汽车覆盖件用钢的冲压成形性能的评价方法对于现代化汽车生产企业来说太过笼统、粗放，极易造成材料的浪费或浪费人力物力进行冲压模具以及工艺的调整。同时，这种传统的评价方法具有很大的偶然性和随机性，无法对汽车钢板的冲压性能做一个快速的、精确的评估，已无法满足现代化汽车企业高标准、高合格率的汽车覆盖件用钢使用要求。


技术实现要素：

5.根据上述提出的技术问题，而提供一种汽车覆盖件用钢的冲压成形性能评价方法。本发明能够精确、快速的对其冲压成形性能进行评价，克服传统评价方法的缺陷，适应
汽车覆盖件用钢实际现场冲压成形需求，大大提高生产效率。
6.本发明采用的技术手段如下：
7.一种汽车覆盖件用钢的冲压成形性能评价方法，包括如下步骤：
8.基于体积不变定律，分别计算汽车覆盖件用钢试样冲压成形过程的拉-压变形试验、平面变形试验、拉-拉变形试验过程中的最大厚向减薄率；
9.将上述三种变形试验下最大厚向减薄率的最小值δtmax，与汽车覆盖件用钢实际冲压成形的厚向减薄率δsmax进行对比，从而对汽车覆盖件用钢的冲压成形性能做出评价，若δsmax＜δtmax，则评价该汽车覆盖件的冲压成形性能是合格的，若δsmax≥δtmax，则评价该汽车覆盖件的冲压成形性能是不合格的。
10.进一步地，所述拉-压变形试验具体包括：
11.制作室温拉伸试样；
12.在拉伸试样表面印制尺寸为h0
×
h0的方形网格；
13.对该试样进行室温拉伸实验，材料达到最大力总延伸率时刻停止，此时所绘制的网格尺寸变为h1
×
h2；
14.将所绘制方形网格算做一个单元，基于体积不变定律，求得变形后厚度b1＝(h0
×
h0
×
b0)/(h1
×
h2)，其中，b0为试件初始厚度；
15.拉-压变形试验某一单元的厚度减薄率δb＝(b0-b1)/b0
×
100％，将绘制方形网格区域内的最大厚向减薄率记为δbmax。
16.进一步地，所述平面变形试验具体包括：
17.制作长度均为l，宽度为t的n个试样；
18.在n个试样表面印制尺寸为h0
×
h0的方形网格；
19.对该试样进行埃里克森杯突试验，利用数字图像采集技术实时观测试验过程中的网格变化，某一时刻网格尺寸变为i1
×
i2，则此时刻网格变形的主应变、次应变分别为ln(i1/h0)、ln(i2/h0)；
20.再通过对埃里克森试验之后缩颈区临界网格的尺寸变化进行计算，确定试样的极限应变量(ε1、ε2)，其中ε1为主应变，ε2为次应变；
21.将上述n个试样测定的极限应变量(ε1，ε2)标绘在表面应变坐标系中，进行曲线拟合，进而得到ε2＝0的点，作为平面变形特征点，是材料在平面变形状态下的极限应变，将此平面变形状态下材料的最大厚向减薄率记为δcmax，且δcmax＝(1-1/e
ε1
)
×
100％。
22.进一步地，140mm≤l≤180mm，80mm≤t≤120mm，n≥3。
23.进一步地，所述拉-拉变形试验具体包括：
24.制作十字形试样；
25.在十字形试样表面印制尺寸为h0
×
h0的方形网格；
26.对该试样进行双向拉伸试验，达到试样产生颈缩时终止试验，此时所绘制的网格尺寸变为j1
×
j2，
27.基于体积不变定律，求得变形后厚度d1＝(h0
×
h0
×
d0)/(j1
×
j2)，其中，d0为试件初始厚度；
28.拉-拉变形试验某一单元的厚度减薄率δd＝(d0-d1)/d0
×
100％，将绘制方形网格区域内的最大厚向减薄率记为δdmax。
29.进一步地，汽车覆盖件冲压成形前，在板料上印制尺寸为h0
×
h0的方形网格，将印制好方形网格的材料进行实际冲压，之后利用网格应变分析系统进行表面网格扫描获取并传输到计算机，获取汽车覆盖件冲压成形之后表面网格尺寸的变化值，进而计算出所绘制网格区域材料的最大厚度减薄率δsmax
30.进一步地，1.0mm≤h0≤4.0mm。
31.进一步地，所述网格的印制包括电化学腐蚀或者手绘。
32.较现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明提供一种汽车覆盖件用钢的冲压成形性能评价方法，利用汽车覆盖件用钢材料本身的单向拉伸实验、平面应变实验、双向等拉实验以及金属塑形变形体积不变原理，获得汽车覆盖件用钢材料本身在变形过程中的最大厚向减薄率，再与汽车覆盖件用钢在实际冲压变形过程中的减薄率进行对比，进而对汽车覆盖件用钢的冲压成形性能进行评价，克服传统评价方法的缺陷，适应汽车覆盖件用钢实际现场冲压成形需求，大大提高生产效率；此评价方法精确、快速、方便，克服了传统评价方法存在的结论笼统、不精确的弊端。同时，本评价方法将汽车覆盖件用钢的应用性能与金属材料的应变、力学性能联系起来，可建立不同材料、不同厚度的最大厚向减薄率数据库，保证冲压选材的准确性，提高汽车零部件冲压的生产效率，降低加工成本。以及，现场实际冲压成形过程中厚度减薄率容易测量，用此评价方法简单、便捷、不受工作环境影响等，可以广泛推广使用于生产一线，容易掌握。
附图说明
33.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
34.图1为本发明印制完方形网格的室温拉伸试验试样。
35.图2为本发明印制完方形网格的埃里克森杯突试验试样。
36.图3为本发明印制完方形网格的双轴拉伸试验十字形试样。
37.图4为本发明实施例1中表面印有网格且冲压成形后的汽车覆盖件左侧围外板。
38.图5为本发明实施例1中dc06-0.75mm材料在左侧围外板冲压中最大厚度减薄率云图。
39.图6为本发明实施例2中表面印有网格且冲压成形后的汽车覆盖件顶盖后段。
40.图7为本发明实施例2中dx53d+z-1.00mm材料在顶盖后段冲压中最大厚度减薄率云图。
41.图8为本发明实施例3中dc06-0.75mm材料在翼子板外板冲压中最大厚度减薄率云图。
具体实施方式
42.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
43.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例
中的附图，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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
44.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
45.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。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讨论。
46.在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
47.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
48.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
49.实施例1
50.某汽车覆盖件左侧围外板，所用材料为厚度0.75mm的超低碳深冲用钢dc06。
51.(1)如图1所示，按照gb/t 228.1-2010《金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法》对dc06-0.75mm材料制作室温拉伸试样，并在拉伸试样表面通过电化学腐蚀的方法印制尺寸为2.0mm
×
2.0mm的方形网格。
52.(2)对上述印制完网格的试样进行室温拉伸实验，在dc06-0.75mm材料达到最大力
总延伸率时刻停止，此时所绘制的网格区域内变形最大的网格单元尺寸为2.79mm
×
1.96mm；根据金属塑性成形过程中体积不变的原理，其初始厚度为0.75mm，其初始体积为2.0mm
×
2.0mm
×
0.75mm；变形后厚度为b1，体积为2.79mm
×
1.96mm
×
b1，那么b1＝(2.0mm
×
2.0mm
×
0.75mm)/(2.79mm
×
1.96mm)＝0.549mm；那么dc06-0.75mm材料在拉-压变形情况下最大厚向减薄率δbmax＝26.80％。室温拉伸实验过程中材料在最大力总延伸率之后发生颈缩，直至到达材料的总延伸率时发生断裂；在冲压成形过程中，颈缩意味着材料失稳，极易产生冲压缺陷。因此进行室温拉伸实验时，材料到达最大力总延伸率时刻停止。
53.(3)如图2所示，按照gb/t 4156-2007《金属材料薄板和薄带埃里克森杯突试验》对dc06-0.75mm材料制作长度均为180mm，宽度分别为80mm、100mm、120mm、140mm的4个试样，并在试样表面通过电化学腐蚀的方法印制尺寸为2.0mm
×
2.0mm的方形网格。
54.(4)对上述印制完网格的试样进行埃里克森杯突试验，并利用数字图像采集技术实时观测试验过程中的网格变化；再通过对临界颈缩区网格的尺寸变化进行计算，确定试样的极限应变量(ε1、ε2)，其中ε1为主应变，ε2为次应变。上述4个试样80mm、100mm、120mm、140mm测定的极限应变量依次为(0.489、-0.182)、(0.457、-0.094)、(0.336、-0.012)、(0.365、-0.082)，并将其绘制在表面应变坐标系中，进行曲线拟合，进而得到ε2＝0的点，此点为(0.322、0)称为平面变形特征点，是材料在平面变形状态下的极限应变(次应变等于0)，按照公式δcmax＝(1-1/e
ε1
)
×
100％进行计算可得dc06-0.75mm材料在平面变形情况下最大厚向减薄率δcmax＝27.53％。其中，埃里克森杯突试验原理是将一个端部为球形的冲头对着一个被夹紧在垫模和压模内的试样进行冲压形成一个凹痕，直到出现一条穿透裂纹。依据冲头位移测得的凹痕深度即为试验结果。在裂纹前的某一时刻，即为要裂未裂的时刻，即所述临界颈缩区。
55.(5)如图3所示，按照gb-t 36024-2018《金属材料薄板和薄带十字形试样双向拉伸试验方法》对dc06-0.75mm材料制作十字形试样，并在试样表面通过电化学腐蚀的方法印制尺寸为2.0mm
×
2.0mm的方形网格。
56.(6)对上述印制完网格的试样进行双向拉伸试验，且以夹头位移速度比恒定进行试验，并利用数字图像采集技术实时观测试验过程中的十字形试样的网格变化，双向拉伸力加载到试样上时，应保证力值比、应变速率比或夹头位移速度比恒定，十字形试样产生颈缩时终止试验，此时所绘制的网格区域内变形最大的网格单元尺寸为2.52mm
×
2.49mm；根据金属塑性成形过程中体积不变的原理，其初始厚度为0.75mm，其初始体积为2.0mm
×
2.0mm
×
0.75mm；变形后厚度为d1，体积为2.52mm
×
2.49mm
×
d1，那么d1＝(2.0mm
×
2.0mm
×
0.75mm)/(2.52mm
×
2.49mm)＝0.478；那么dc06-0.75mm材料在拉-拉变形情况下最大厚向减薄率δdmax＝36.25％。
57.(7)可知dc06-0.75mm材料在拉-压变形、平面变形、拉-拉变形状态下最大厚向减薄率分别为δbmax＝26.80％、δcmax＝27.53％、δdmax＝36.25％；则可获得dc06-0.75mm材料在汽车覆盖件冲压成形过程中的最大厚向减薄率δtmax，且δtmax＝min(δbmax，δcmax，δdmax)＝26.80％。
58.(8)dc06-0.75mm材料在汽车覆盖件左侧围外板冲压成形前，在板料上通过电化学腐蚀的方法印制尺寸为2.5mm
×
2.5mm的方形网格，如图4所示。
59.(9)将印制好方形网格的dc06-0.75mm材料进行汽车覆盖件左侧围外板实际冲压，
之后利用网格应变分析系统进行表面网格扫描并传输到计算机系统，得到dc06-0.75mm材料冲压成形之后表面网格尺寸的变化值，利用公式计算，可得dc06-0.75mm材料在该区域的冲压减薄率云图，如图5所示。实施例1中dc06-0.75mm材料在冲压成形汽车覆盖件左侧围外板网格区域的最大厚向减薄率δsmax＝22.50％，本实施例中，所述网格应变分析系统可选用autograd软件。
60.(10)将dc06-0.75mm材料在冲压成形汽车覆盖件左侧围外板网格区域的最大厚度减薄率δsmax＝22.50％与dc06-0.75mm材料在汽车覆盖件冲压成形过程中的最大厚向减薄率δtmax＝26.80％进行比较，可得δsmax＜δtmax，则说明dc06-0.75mm材料满足汽车覆盖件左侧围外板的冲压成形要求，冲压成形结果合格。
61.实施例2
62.某汽车覆盖件顶盖后段，所用材料为厚度1.00mm的热镀锌超低碳深冲用钢dx53d+z。
63.(1)按照gb/t 228.1-2010《金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法》对dx53d+z-1.00mm材料制作室温拉伸试样，并在拉伸试样表面通过电化学腐蚀的方法印制尺寸为1.5mm
×
1.5mm的方形网格。
64.(2)对上述印制完网格的试样进行室温拉伸实验，在dx53d+z-1.00mm材料达到最大力总延伸率时刻停止，此时所绘制的网格区域内变形最大的网格单元尺寸为2.08mm
×
1.44mm；根据金属塑性成形过程中体积不变的原理，其初始厚度为0.75mm，其初始体积为1.5mm
×
1.5mm
×
1.00mm；变形后厚度为b2，体积为2.08mm
×
1.44mm
×
b2，那么b2＝(1.5mm
×
1.5mm
×
1.00mm)/(2.08mm
×
1.44mm)＝0.751；那么dc06-0.75mm材料在拉-压变形情况下最大厚向减薄率δbmax＝24.90％。
65.(3)按照gb/t 4156-2007《金属材料薄板和薄带埃里克森杯突试验》对dx53d+z-1.00mm材料制作长度均为180mm，宽度分别为80mm、100mm、120mm的3个试样，并在试样表面通过电化学腐蚀的方法印制尺寸为1.5mm
×
1.5mm的方形网格。
66.(4)对上述印制完网格的试样进行埃里克森杯突试验，并利用数字图像采集技术实时观测试验过程中的网格变化；再通过对临界颈缩区网格的尺寸变化进行计算，确定试样的极限应变量(ε1、ε2)，其中ε1为主应变，ε2为次应变。上述3个试样80mm、100mm、120mm测定的极限应变量依次为(0.465、-0.183)、(0.441、-0.098)、(0.319、0.005)，并将其绘制在表面应变坐标系中，进行曲线拟合，进而得到ε2＝0的点，此点为(0.311、0)称为平面变形特征点，是材料在平面变形状态下的极限应变(次应变等于0)，按照公式δcmax＝(1-1/e
ε1
)
×
100％进行计算可得dx53d+z-1.00mm材料在平面变形情况下最大厚向减薄率δcmax＝26.73％。
67.(5)按照gb-t 36024-2018《金属材料薄板和薄带十字形试样双向拉伸试验方法》对dx53d+z-1.00mm材料制作十字形试样，并在试样表面通过电化学腐蚀的方法印制尺寸为1.5mm
×
1.5mm的方形网格。
68.(6)对上述印制完网格的试样进行双向拉伸试验，且以夹头位移速度比恒定进行试验，并利用数字图像采集技术实时观测试验过程中的十字形试样的网格变化，十字形试样产生颈缩时终止试验，此时所绘制的网格区域内变形最大的网格单元尺寸为1.88mm
×
1.86mm；根据金属塑性成形过程中体积不变的原理，其初始厚度为1.00mm，其初始体积为
1.5mm
×
1.5mm
×
1.00mm；变形后厚度为d2，体积为1.88mm
×
1.86mm
×
d2，那么d2＝(1.5mm
×
1.5mm
×
1.00mm)/(1.88mm
×
1.86mm)＝0.643；那么dx53d+z-1.00mm材料在拉-拉变形情况下最大厚向减薄率δdmax＝35.70％。
69.(7)可知dx53d+z-1.00mm材料在拉-压变形、平面变形、拉-拉变形状态下最大厚向减薄率分别为δbmax＝24.90％、δcmax＝26.73％、δdmax＝35.70％；则可获得dc06-0.75mm材料在汽车覆盖件冲压成形过程中的最大厚向减薄率δtmax，且δtmax＝min(δbmax，δcmax，δdmax)＝24.90％。
70.(8)dx53d+z-1.00mm材料在汽车覆盖件顶盖后段冲压成形前，在板料上通过电化学腐蚀的方法印制尺寸为2.0mm
×
2.0mm的方形网格，如图6所示。
71.(9)将印制好方形网格的dx53d+z-1.00mm材料进行汽车覆盖件顶盖后段实际冲压，之后利用网格应变分析系统进行表面网格扫描并传输到计算机系统，得到dx53d+z-1.00mm材料冲压成形之后表面网格尺寸的变化值，利用公式计算，可得dx53d+z-1.00mm材料在该区域的冲压减薄率云图，如图7所示。实施例2中dx53d+z-1.00mm材料在冲压成形汽车覆盖件顶盖后段网格区域的最大厚向减薄率δsmax＝25.43％。
72.(10)将dx53d+z-1.00mm材料在冲压成形汽车覆盖件顶盖后段网格区域的最大厚度减薄率δsmax＝25.43％与dx53d+z-1.00mm材料在汽车覆盖件冲压成形过程中的最大厚向减薄率δtmax＝24.90％进行比较，可得δsmax＞δtmax，则说明dx53d+z-1.00mm材料不满足汽车覆盖件顶盖后段的冲压成形要求，冲压成形结果不合格。
73.实施例3
74.某汽车覆盖件翼子板外板，所用材料为厚度0.75mm的超低碳深冲用钢dc06。
75.(1)实施例3所用材料以及厚度均与实施例1一致，因此，可由实施例1中获取dc06-0.75mm材料在汽车覆盖件冲压成形过程中的最大厚向减薄率δtmax＝26.80％。
76.(2)dc06-0.75mm材料在汽车覆盖件翼子板外板冲压成形前，在板料上通过电化学腐蚀的方法印制尺寸为4.0mm
×
4.0mm的方形网格。
77.(3)将印制好方形网格的dc06-0.75mm材料进行汽车覆盖件翼子板外板实际冲压，之后利用网格应变分析系统进行表面网格扫描并传输到计算机系统，得到dc06-0.75mm材料冲压成形之后表面网格尺寸的变化值，利用公式计算，可得dc06-0.75mm材料在该区域的冲压减薄率云图，如图8所示。实施例3中dc06-0.75mm材料在冲压成形汽车覆盖件翼子板外板网格区域的最大厚向减薄率δsmax＝25.96％。
78.(4)将dc06-0.75mm材料在冲压成形汽车覆盖件翼子板外板网格区域的最大厚度减薄率δsmax＝25.96％与dc06-0.75mm材料在汽车覆盖件冲压成形过程中的最大厚向减薄率δtmax＝26.80％进行比较，可得δsmax＜δtmax，则说明dc06-0.75mm材料满足汽车覆盖件翼子板外板的冲压成形要求，冲压成形结果合格。
79.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

技术特征：
1.一种汽车覆盖件用钢的冲压成形性能评价方法，其特征在于，包括如下步骤：基于体积不变定律，分别计算汽车覆盖件用钢试样冲压成形过程的拉-压变形试验、平面变形试验、拉-拉变形试验过程中的最大厚向减薄率；将上述三种变形试验下最大厚向减薄率的最小值δtmax，与汽车覆盖件用钢实际冲压成形的厚向减薄率δsmax进行对比，从而对汽车覆盖件用钢的冲压成形性能做出评价，若δsmax＜δtmax，则评价该汽车覆盖件的冲压成形性能是合格的，若δsmax≥δtmax，则评价该汽车覆盖件的冲压成形性能是不合格的。2.根据权利要求1所述的汽车覆盖件用钢的冲压成形性能评价方法，其特征在于，所述拉-压变形试验具体包括：制作室温拉伸试样；在拉伸试样表面印制尺寸为h0
×
h0的方形网格；对该试样进行室温拉伸实验，材料达到最大力总延伸率时刻停止，此时所绘制的网格尺寸变为h1
×
h2，其中，材料在最大力总延伸率之后发生颈缩，在冲压成形过程中，颈缩意味着材料失稳，极易产生冲压缺陷；基于体积不变定律，求得变形后厚度b1＝(h0
×
h0
×
b0)/(h1
×
h2)，其中，b0为试件初始厚度；拉-压变形试验某一单元的厚度减薄率δb＝(b0-b1)/b0
×
100％，将绘制方形网格区域内的最大厚向减薄率记为δbmax。3.根据权利要求1所述的汽车覆盖件用钢的冲压成形性能评价方法，其特征在于，所述平面变形试验具体包括：制作长度均为l，宽度为t的n个试样；在n个试样表面印制尺寸为h0
×
h0的方形网格；对该试样进行埃里克森杯突试验，利用数字图像采集技术实时观测试验过程中的网格变化，某一时刻网格尺寸变为i1
×
i2，则此时刻网格变形的主应变、次应变分别为ln(i1/h0)、ln(i2/h0)；再通过对埃里克森试验之后缩颈区临界网格的尺寸变化进行计算，确定试样的极限应变量(ε1、ε2)，其中ε1为主应变，ε2为次应变；将上述n个试样测定的极限应变量(ε1，ε2)标绘在表面应变坐标系中，进行曲线拟合，进而得到ε2＝0的点，作为平面变形特征点，是材料在平面变形状态下的极限应变，将此平面变形状态下材料的最大厚向减薄率记为δcmax，且δcmax＝(1-1/e
ε1
)
×
100％。4.根据权利要求3所述的汽车覆盖件用钢的冲压成形性能评价方法，其特征在于，140mm≤l≤180mm，80mm≤t≤120mm，n≥3。5.根据权利要求1所述的汽车覆盖件用钢的冲压成形性能评价方法，其特征在于，所述拉-拉变形试验具体包括：制作十字形试样；在十字形试样表面印制尺寸为h0
×
h0的方形网格；对该试样进行双向拉伸试验，达到试样产生颈缩时终止试验，此时所绘制的网格尺寸变为j1
×
j2，基于体积不变定律，求得变形后厚度d1＝(h0
×
h0
×
d0)/(j1
×
j2)，其中，d0为试件初
始厚度；拉-拉变形试验某一单元的厚度减薄率δd＝(d0-d1)/d0
×
100％，将绘制方形网格区域内的最大厚向减薄率记为δdmax。6.根据权利要求1所述的汽车覆盖件用钢的冲压成形性能评价方法，其特征在于，汽车覆盖件冲压成形前，在板料上印制尺寸为h0
×
h0的方形网格，将印制好方形网格的材料进行实际冲压，之后利用网格应变分析系统进行表面网格扫描获取并传输到计算机，获取汽车覆盖件冲压成形之后表面网格尺寸的变化值，进而计算出所绘制网格区域材料的最大厚度减薄率δsmax。7.根据权利要求2～6所述的汽车覆盖件用钢的冲压成形性能评价方法，其特征在于，1.0mm≤h0≤4.0mm。8.根据权利要求2～6所述的汽车覆盖件用钢的冲压成形性能评价方法，其特征在于，所述网格的印制包括电化学腐蚀或者手绘。

技术总结
本发明提供一种汽车覆盖件用钢的冲压成形性能评价方法。本发明方法，包括如下步骤：基于体积不变定律，分别计算汽车覆盖件用钢试样冲压成形过程的拉-压变形试验、平面变形试验、拉-拉变形试验过程中的最大厚向减薄率；将上述三种变形试验下最大厚向减薄率的最小值ΔTmax，与汽车覆盖件用钢实际冲压成形的厚向减薄率ΔSmax进行对比，从而对汽车覆盖件用钢的冲压成形性能做出评价，若ΔSmax＜ΔTmax，则评价该汽车覆盖件的冲压成形性能是合格的，若ΔSmax≥ΔTmax，则评价该汽车覆盖件的冲压成形性能是不合格的。本发明评价方法精确、快速、方便，克服了传统评价方法存在的结论笼统、不精确的弊端。精确的弊端。


技术研发人员：郝志强 芦延鹏 徐鑫 李春林 梁笑 吕冬 曹政 丁庶炜 苏洪英 刘文博
受保护的技术使用者：鞍钢股份有限公司
技术研发日：2023.04.25
技术公布日：2023/8/21