基于数值模拟的22MnB5热成形性能研究

发布时间：2017-08-01 11:03

  本文关键词：基于数值模拟的22MnB5热成形性能研究

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【摘要】：当今社会，随着汽车行业的高速发展，能源消耗问题、环境污染问题已经成为急需解决的重要问题，汽车轻量化就此提出。由于高强钢作为汽车主要材料，其在冷成形下易发生破裂、起皱等现象，严重影响了成形质量。而在热成形工艺下高强钢的塑性得到很大的提升，同时成形后仍能保证其强度，所以在汽车轻量化中得到了广泛的应用，因而研究高强钢的热成形性能具有很重要的意义。 通过有限元模拟软件ETA/DYNAFORM对筒形件分别进行冷成形工艺和热成形工艺模拟研究。通过建立冷、热成形工艺下筒形件的有限元模型，，测得冷、热成形工艺下筒形件极限拉深高度，进而对其成形过程进行对比分析，分析在冷、热成形过程中筒形件壁厚的变化情况，并分析其变化规律，分析冷、热成形筒形件壁厚分布情况。从而对比分析出冷、热成形下22MnB5的拉深性能。 通过建立冷成形工艺下B立柱有限元模型并进行数值模拟，并分析其成形缺陷，通过改进工艺参数来优化成形效果。建立了热成形工艺下B立柱有限元模型，进行数值模拟得到成形过程中板料厚度、应力和温度的分布及变化情况，分析板料成形温度、模具初始温度、压边力和冲压速度对热成形工艺的影响，并确定热成形工艺下B立柱的最优工艺参数配比。将最优工艺参数下的热成形B立柱与冷成形下的B立柱进行对比分析，从而验证热成形工艺的优越性。
【关键词】：筒形件 B立柱 热成形 数值模拟
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG306;TG142.1
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 前言10-11
• 1.2 汽车用高强钢概述11-12
• 1.3 汽车用高强度钢板发展现状12-14
• 1.4 热冲压成形技术介绍14-15
• 1.5 课题的背景及意义15-16
• 1.6 研究内容16-17
• 第2章 板材成形数值模拟基本理论分析17-28
• 2.1 金属热塑形变形理论17-21
• 2.1.1 变形机理17-19
• 2.1.2 金属热塑性成型的基本准则19-21
• 2.2 弹塑性本构关系21-23
• 2.2.1 弹性本构方程21-22
• 2.2.2 塑形本构方程22-23
• 2.3 动力显式方程23-25
• 2.4 金属热冲压过程中的传热学原理25-27
• 2.4.1 热传递三种方式的描述25
• 2.4.2 传热分析的有限元方程25-27
• 2.5 本章小结27-28
• 第3章 筒形件拉深性能研究28-43
• 3.1 建立筒形件有限元模型28-29
• 3.2 22MnB5 高强钢板力学性能和热物性参数29-33
• 3.2.1 22MnB5 不同温度下的应力应变29-30
• 3.2.2 22MnB5 不同温度下的泊松比和弹性模量30-31
• 3.2.3 22MnB5 不同温度下的应变率参数 c.p 和膨胀率31-32
• 3.2.4 22MnB5 不同温度下的热导热容参数32-33
• 3.3 冷成形工艺下 22MnB5 的极限拉深高33-34
• 3.4 热成形工艺下 22MnB5 的极限拉深高34-35
• 3.5 筒形件冷、热成形数值模拟35-38
• 3.6 筒形件冷、热模拟对比分析38-41
• 3.7 本章小结41-43
• 第4章 汽车 B 立柱热成形模拟分析43-68
• 4.1 汽车 B 立柱有限元模型建立43-49
• 4.1.1 坯料网格划分与工具定位44-45
• 4.1.2 冲压方向的确定45-46
• 4.1.3 B 立柱热冲压成形参数设置46-49
• 4.2 汽车 B 立柱冷成形有限元数值模拟49-51
• 4.2.1 改进工艺前的冷成形数值模拟49
• 4.2.2 改进工艺后的冷成形数值模拟49-51
• 4.3 汽车 B 立柱热成形有限元数值模拟研究51-65
• 4.3.1 板料成形温度对热成形工艺的影响51-54
• 4.3.2 模具初始温度对热成形工艺的影响54-57
• 4.3.3 压边力对热成形工艺的影响57-61
• 4.3.4 冲压速度对热成形工艺的影响61-65
• 4.4 汽车 B 立柱冷、热成形数值模拟结果对比65-66
• 4.5 本章小结66-68
• 结论68-69
• 参考文献69-73
• 攻读硕士学位期间所发表的学术论文73-74
• 致谢74

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

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本文编号：603890