超高強(qiáng)度鋼板熱沖壓成形技術(shù)研究.pdf

1、超高強(qiáng)度鋼板熱沖壓成形集傳熱、形變和相變于一身,與傳統(tǒng)的冷沖壓不同。對(duì)熱沖壓成形技術(shù)進(jìn)行研究,探索成形參數(shù)對(duì)材料流變形為的影響規(guī)律,分析熱沖壓零件成形,制定熱沖壓成形工藝,對(duì)于熱沖壓成形技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用具有重要意義。本文以超高強(qiáng)度硼鋼板USIBOR1500為研究對(duì)象,采用實(shí)驗(yàn)研究、理論分析與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,開展了如下幾方面的研究工作： 1.在分析硼鋼板熱沖壓成形工藝的基礎(chǔ)上,采用物理熱模擬實(shí)驗(yàn),即在材料完全奧氏體化后降到不同

2、溫度、不同應(yīng)變速率條件下進(jìn)行單向拉伸實(shí)驗(yàn),獲得了不同條件下的真實(shí)應(yīng)力-應(yīng)變曲線,分析變形溫度和變形速度對(duì)材料流變行為的影響及規(guī)律性。對(duì)熱模擬試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行多因素方差分析,確定硼鋼在熱沖壓成形條件下影響其熱流變形為的顯著因素和影響程度。 2.超高強(qiáng)度硼鋼板熱沖壓流變應(yīng)力數(shù)學(xué)模型的研究是對(duì)金屬塑性變形過(guò)程進(jìn)行理論分析和數(shù)值模擬的先決條件。本文首先分析國(guó)內(nèi)外流變應(yīng)力建模研究現(xiàn)狀,再以物理熱模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果為基礎(chǔ),建立超高強(qiáng)度硼鋼板的熱沖壓流

3、變應(yīng)力數(shù)學(xué)模型,實(shí)現(xiàn)對(duì)其熱沖壓成形行為的描述?；谌渥兝碚?計(jì)算USIBOR1500鋼的熱變形激活能。基于對(duì)Z參數(shù)的研究,建立超高強(qiáng)度硼鋼板的穩(wěn)態(tài)流變應(yīng)力模型和熱變形方程。 3.以車身結(jié)構(gòu)中安全部件的典型特征件——U形件為研究對(duì)象,通過(guò)對(duì)U形件熱沖壓成形中的受力特點(diǎn)進(jìn)行分析,基于剛塑性模型及中性層理論,推導(dǎo)板料成形時(shí)彎曲力和U形件側(cè)壁的拉力的計(jì)算公式,結(jié)合已建立的超高強(qiáng)度硼鋼板熱沖壓成形流變應(yīng)力數(shù)學(xué)模型,建立含材料性能參數(shù)、工藝

4、參數(shù)和幾何參數(shù)的熱沖壓U形件側(cè)壁最大應(yīng)變解析模型,并采用此模型分析工藝參數(shù)和幾何參數(shù)對(duì)U形件側(cè)壁最大應(yīng)變量的影響規(guī)律。 4.采用有限元數(shù)值仿真技術(shù),對(duì)典型部件B柱的特征——超高強(qiáng)度硼鋼板含凸臺(tái)U形件的熱沖壓成形過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬與仿真,分析熱沖壓成形溫度、應(yīng)力及有效應(yīng)變的分布情況,研究主要成形工藝參數(shù)板料初溫、沖壓速度等對(duì)板料成形及零件最終性能的影響規(guī)律。 5.進(jìn)行了超高強(qiáng)度硼鋼板含凸臺(tái)U形件的熱沖壓成形工藝實(shí)驗(yàn),獲得了熱