22MnB5钢板B柱热冲压成形技术研究

发布时间：2017-07-08 06:03

  本文关键词：22MnB5钢板B柱热冲压成形技术研究

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【摘要】：热冲压成形高强度钢板结构件不仅实现了汽车轻量化,而且还提高了汽车安全性能,现已得到了国外汽车行业广泛应用,并已进入国内汽车业。从工程运用的角度来说,研究这一成形与冷却过程,确定满足制件几何尺寸、金相组织所必须的工艺控制参数和设备参数具有重要的工程实际意义。本文以典型的车身零件B柱热冲压成形为研究对象,用ABAQUS软件的位移—温度耦合模块为工具,研究工艺参数对成形与冷却效果的影响,以获得合理的工艺参数及相关的设备参数。本文在总结、分析热成形的微观组织以及宏观热传导等理论知识的基础上,建立了某典型车身零件热冲压成形的有限元模型、材料模型,以位移为基本模拟控制参数,对热成形过程和冷却过程进行了数值模拟和工艺参数的优化,获得了板料成形过程中的几何形状和应力、温度分布及变化过程;分别从板料初始温度、模具温度、冲压速度以及模具与板料间压强等因素对热冲压成形结果的影响进行了分析。通过数值模拟分析和工艺参数的优化,得出了板料初始温度的最优值;模拟结果表现出模具温度以及冲压速度对板料整体温差有较大影响;模具与板料间压强对板料冷却速率有很大影响。最后进行了汽车典型件B柱的成形与冷却实验,对高强度钢板在不同压强下的冷却效果进行了对比,验证了在一定范围内,压强越大降温速率越大,同时发现一旦超过这个范围,降温速率就几乎不再变化,模拟分析中的情况得到验证。
【关键词】：高强度钢板 热冲压成形 组织转变 数值模拟
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG306
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-7
• 目录7-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 引言9-11
• 1.2 高强度钢热冲压成形技术原理11-12
• 1.3 热冲压成形工艺的国内外研究现状12-15
• 1.3.1 国内外高强度钢的发展现状12-14
• 1.3.2 热冲压成形技术国外研究现状14-15
• 1.3.3 热冲压成形技术国内研究现状15
• 1.4 本文研究内容15-17
• 第2章 22MNB5钢板热成形理论分析17-22
• 2.1 引言17
• 2.2 金属热塑性变形机理17-19
• 2.3 金属热加工中的传热学理论19-20
• 2.4 压强对热成形工艺影响的理论分析20-22
• 第3章 热冲压成形过程的数值模拟22-49
• 3.1 引言22
• 3.2 ABAQUS加快运算方法22-23
• 3.3 有限元模型的建立23-29
• 3.3.1 几何模型23-24
• 3.3.2 材料模型24-26
• 3.3.3 分析步的确定26-27
• 3.3.4 网格划分27-28
• 3.3.5 接触设置28-29
• 3.3.6 边界条件设置29
• 3.4 热冲压成形仿真工艺29-46
• 3.4.1 温度场分布规律30-34
• 3.4.2 应变场分布规律34-36
• 3.4.3 应力场分布规律36-39
• 3.4.4 初始温度对热成形的影响39-42
• 3.4.5 模具初始温度对热成形工艺的影响42-44
• 3.4.6 冲压速度对热成形工艺的影响44-46
• 3.5 压强对热成形工艺的影响46-48
• 3.6 本章小结48-49
• 第4章 22MnB5钢板B柱热冲压成形实验49-56
• 4.1 22MnB5钢板B柱热冲压成形实验方案49-54
• 4.1.1 实验设备49-50
• 4.1.2 实验模具及坯料50-51
• 4.1.3 实验步骤51-54
• 4.2 实验结果分析54-55
• 4.3 本章小结55-56
• 结论56-57
• 参考文献57-61
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果61-62
• 致谢62-63
• 作者简介63

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

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2 谷诤巍;孟佳;李欣;徐虹;于思彬;沈永波;;超高强钢热成形奥氏体化加热参数的优化[J];吉林大学学报(工学版);2011年S2期

3 廖铮玮;盈亮;胡平;李烨;唐行辉;常颖;;高强度钢板热成形界面换热系数估算[J];材料热处理学报;2013年S1期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

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中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 朱巧红;热成形模具热平衡分析及冷却系统设计优化[D];同济大学;2007年

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本文编号：533231