超高强度硼钢板热冲压成形及数值模拟研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kj30fjgh
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
为实现人类社会的可持续发展,人们在安全、环保和节能方面对汽车产品提出了更为严格的要求。而汽车轻量化是解决这一问题的重要途径。在这一背景下,汽车车身零件采用减薄高强钢板已是大势所趋。但是随着材料强度的提高,成形性能也大大降低,传统的冷冲压成形工艺对成形件质量和形状精度难以保证。为此出现了一种新的超高强度钢板的热冲压成形工艺,它是一种利用金属在高温状态下塑性和延展性迅速增加、屈服强度迅速下降的特点,在热冲压模具上使零件成形,同时利用模具冷却淬火达到超高强度的新工艺。  采用U形件为模拟件,研究并设计了满足冷却要求,可改变模具参数的镶块式结构热成形模具。针对冷却速度要求设计了合理的管路排布方法,并开发了冷却控制系统,实现了压力机行程和冷却水流量自动控制。  应用该模具及冷却系统,对上海宝钢研制的一种超高强度硼钢板进行了热冲压弯曲工艺试验研究,成功地获得了抗拉强度1500MPa以上(是原始板料抗拉强度的2.5倍以上)、回弹角小于2°、表面良好的模拟件。  研究了加热温度、冲压温度、加热时间、冷却速度和压边力等多个工艺参数对热成形零件力学性能和微观组织的影响。提出了工艺参数的制定都应以马氏体充分转变及淬火后细化马氏体晶粒为原则,给出了以上各个工艺参数的最佳范围。  研究了模具几何参数与热冲压弯曲工艺参数对热成形零件精度的影响。给出了这些参数对热成形零件回弹的影响规律:模具几何参数对零件回弹影响较大,回弹量绝对值随凹模圆角半径和间隙的增大而增大;而热冲压弯曲工艺参数(保压冷却时间、压边力)的影响较小。阐明了负回弹是板料变形引起的内应力和淬火引起的热收缩应力综合作用的结果,且主要受热收缩应力的影响。喷丸去氧化皮处理对热弯曲零件的回弹增加不大。  对 U形件热冲压全过程(包括成形、淬火、回弹)进行了数值模拟研究。推出了热冲压热力耦合的本构关系;用热拉伸试验的方法,建立了这种超高强度硼钢板热冲压的材料模型;并通过实验的方法,确定了数值模拟必须的多种热物性参数,建立了与试验模具一致的热冲压仿真分析模型。模拟分析了热弯曲的工艺参数和模具参数对回弹的影响规律,模拟结果和试验结果吻合较好,从而验证了有限元模型的准确性,模拟结果的可靠性,为超高强硼钢板复杂形状零件热成形的数值模拟奠定了重要基础。
其他文献
期刊
农业经济是我国经济的重要构成部分.近几年来,农业经济的持续发展不仅在促进了中国农民经济的发展,同时也是提高了我国农村群众的生活水平和经济能力,为新农村的建设做出了很
为了促进现代企业实现长远发展,应当全面的发挥出资本运营中财务管理的价值和作用,这就要求财务人员要全面的掌握资本运营财务管理的各种理论知识,提升自身的专业性技能,避免
民用船舶或舰船船体通常采用阴极保护的防腐措施,以保证延长其功能寿命的实现。在传统的阴极保护工程设计中,大多采用实际测量或经验估计的方法来掌握电位分布规律。实际测量
多糖是地球上最丰富的可再生天然有机物之一,它是一种多羟基的高分子物质,可以在分子间通过氢键形成超分子,可以用作模板来引导纳米晶体的生长。利用生物多糖制备纳米材料具
期刊
采用化学气相沉积(CVD)工艺在W芯SiC纤维表面沉积B4C涂层,以改善增强体W芯SiC纤维与基体Ti合金两者之间的界面反应。对沉积温度、反应气体总流量及配比、走丝速度等影响W芯Si
本课题主要研究了橡胶型氯化聚乙烯CMl 35B/三元乙丙胶EP33共混体系的相容性、共硫化性、共混工艺等问题,存此理论基础上研究了环保型配合剂在CM/EPDM共混体系中的应用,并成
本文通过对荣华二采区10
期刊
半导体光催化技术作为新兴绿色的环保型技术,对染料废水的处理具有很大的前景。碘化氧铋材料由于其独特的光电化学性质在催化剂的合成、复合方面已有很多研究,层状材料大的比表