BFS600不锈钢矩形管温弯曲成形工艺研究

发布时间：2022-02-26 10:50

　　随着人类环保意识的增强,使用新能源汽车代替传统汽车的趋势逐渐上升。相较于传统汽车,新能源汽车设计具有更长的使用寿命。传统汽车的车身骨架由高强碳钢管构成,较差的抗腐蚀性能使其不适用于新能源汽车。因此,宝钢集团研制出BFS600不锈钢,这种钢材具有极高的抗腐蚀性,且在常温时具有很高的强度,兼顾了汽车轻量化、低生命周期成本的双重需求。BFS600不锈钢的推广将会推动新能源汽车的发展,因此开发适用于BFS600不锈钢管材的弯曲成形工艺迫在眉睫。相较于传统的高强碳钢管材,BFS600不锈钢矩形管在常温时具有更高的强度和更好的延伸率,弯曲成形后会产生严重的回弹现象,通过热弯曲方式可以有效降低回弹;然而,过高的加热温度将影响其抗腐蚀性能,因此需要对其温弯曲成形工艺进行深入的研究。结合材料的应力应变曲线,引入温度软化系数以及应变速率强化系数得到了BFS600本构优化模型;分析了矩形管上微元体的受力状态,推导出侧壁各区域的三向应力应变的理论解析式;基于材料的本构关系和矩形管的三向应力应变状态,根据卸载定律,对矩形管卸载后产生的回弹量进行了理论解析。构建了BFS600不锈钢矩形管的电磁感应加热以及在空气中... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省211工程院校985工程院校

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
    1.2 管材弯曲成形介绍
        1.2.1 管材弯曲成形缺陷
        1.2.2 管材冷弯曲成形
        1.2.3 管材温弯曲成形
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 高强度管材弯曲成形研究现状
        1.3.2 管材热弯曲成形研究现状
        1.3.3 温成形的研究
        1.3.4 管材弯曲成形回弹的研究
        1.3.5 国内外研究现状分析
    1.4 主要研究内容
第2章 BFS600不锈钢矩形管温弯曲成形理论分析
    2.1 引言
    2.2 BFS600不锈钢的本构关系
        2.2.1 单向热拉伸实验
        2.2.2 本构模型的建立
    2.3 矩形管弯曲应力应变分析
    2.4 矩形管回弹理论分析
    2.5 本章小结
第3章 BFS600不锈钢矩形管感应加热数值模拟研究
    3.1 引言
    3.2 电磁感应加热仿真研究的目的
    3.3 BFS600不锈钢的热物性参数
    3.4 BFS600不锈钢矩形管电磁感应加热有限元模型
        3.4.1 电磁感应仿真
        3.4.2 加热和冷却仿真
    3.5 基于数值模拟仿真的线圈结构分析
    3.6 基于数值模拟仿真的电磁感应参数分析
    3.7 本章小结
第4章 基于数值仿真的BFS600矩形管弯曲工艺研究
    4.1 引言
    4.2 弯曲成形过程仿真介绍
    4.3 BFS600不锈钢矩形管绕弯成形工艺研究
        4.3.1 BFS600不锈钢矩形管绕弯成形有限元仿真模型的建立
        4.3.2 绕弯有限元仿真结果分析
    4.4 BFS600不锈钢矩形管推弯成形工艺研究
        4.4.1 BFS600不锈钢矩形管推弯有限元仿真模型的建立
        4.4.2 推弯有限元仿真结果分析
    4.5 推弯和绕弯有限元仿真结果分析
        4.5.1 温度场有限元仿真结果分析
        4.5.2 应力应变状态有限元仿真结果分析
        4.5.3 弯曲成形质量有限元仿真结果分析
    4.6 有限元模型验证
    4.7 本章小结
结论
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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[2]塑性应变对21-6-9高强不锈钢管瞬时弹性模量的影响[J]. 欧阳芳,鲁世强,方军,王克鲁.  塑性工程学报. 2019(03)
[3]新能源汽车的进展与技术探析[J]. 耿清洲.  时代汽车. 2019(07)
[4]汽车行业2018年经济运行分析及2019年展望[J]. 黄韦达,李邵华,王天辉.  中国石油和化工经济分析. 2019(03)
[5]Development of low-cost high-strength stainless steel for new-energy bus frames[J]. BI Hongyun,CHANG E,LI Xin.  Baosteel Technical Research. 2017(04)
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[7]新能源汽车发展态势及其轻量化[J]. 程一卿,莫凡,彭亚南.  科技创新导报. 2016(12)
[8]芯棒参数对薄壁管绕弯成形质量影响分析[J]. 巫帅珍,王雅萍,朱目成,赵冬梅.  西南科技大学学报. 2016(02)
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硕士论文
[1]22MnB5矩形管弯曲成形极限研究[D]. 尹承禹.哈尔滨工业大学 2015
[2]高强钢矩形截面管弯曲成形研究[D]. 徐智伟.哈尔滨工业大学 2014
[3]0Cr21Ni6Mn9N不锈钢管数控弯曲回弹的数值模拟研究[D]. 许小妹.南昌航空大学 2014
[4]管材弯曲成形技术研究[D]. 夏东强.重庆大学 2008



本文编号：3644478