QP980高强钢在辊弯成形中的循环塑性行为和回弹预测

摘要

在辊弯成形中，金属板材会经历多次弯曲过程，高强钢在多次弯曲变形过程中体现出的非线性硬化行为以及循环塑性行为如包辛格效应，循环硬化/软化等都会对回弹结果产生影响。针对QP980高强钢，基于Mises屈服准则和各向同性硬化（isotropic hardening, IH）模型、线性随动硬化（Prager）模型、Chaboche随动硬化（Chaboche kinematic hardening,Chaboche-KH）模型、Chaboche混合硬化（Chaboche mixed hardening, Chaboche-MH）模型，在ABAQUS中运用UMAT子程序实现4种模型并进行辊弯成形仿真，通过对比仿真和实验结果，分析高强钢在辊弯成形中可能出现的循环塑性行为及其对回弹的影响。结果发现，对于单道次辊弯成形，是否考虑循环塑性行为并不会影响回弹预测结果，考虑了非线性硬化的Chaboche模型可以得到更精准的预测结果。而在多道次成形中，QP980明显体现出了包辛格效应和循环硬化特性。因此，QP980高强钢在辊弯成形中存在非线性硬化、包辛格效应、循环硬化行为，同时考虑了以上3种材料行为的Chaboche-MH模型对辊弯成形的回弹预测精度最高，单道次成形的预测误差不超过1°，多道次成形的预测误差在2°以内。

关键词

辊弯成形 / 回弹预测 / 本构模型 / 循环塑性行为 / Chaboche模型