雙相鋼溫成形模具設計分析與試驗研究.pdf

1、雙相鋼具有高強度和高延性良好配合的優(yōu)點,目前在高強度鋼的應用中被廣泛采用。然而隨著鋼板強度的增加,其延伸率下降,成形性能會大大降低,在常溫下很難成形。近年來,板料的溫成形方法開始得到廣泛使用,可以將溫成形技術運用到雙相鋼板料中以提高成形性能。而在溫成形技術中,溫成形模具的設計至關重要。
　　 本文針對雙相鋼溫成形模具的設計、關鍵結構的模擬分析以及相應試驗進行了深入研究,具體內容如下:
　　 1)以典型盒形件為例,介紹了雙

2、相鋼溫成形模具的設計,主要包括溫成形模具結構的設計要求,模具工作部件的確定,模具加熱和冷卻方式的選擇。
　　 2)基于ABAQUS軟件建立了雙相鋼盒形件溫拉深熱力耦合有限元模型,并通過模擬得到了凸模溫度和不同模具溫度布置對雙相鋼溫成形的影響規(guī)律,結果發(fā)現(xiàn):凸模溫度低于凹模及壓邊圈溫度很多且高于室溫時可以提高其成形性能;采用凹模圓角加熱的方案已經能基本滿足雙相鋼的成形性能。在此基礎上,確定了雙相鋼溫成形模具的加熱布置設計方案。

3、r>　　 3)基于FLUENT的傳熱數(shù)值模擬,分析了鑲拼結構與鉆孔結構兩種冷卻板的冷卻散熱能力,模擬結果發(fā)現(xiàn):鑲拼結構的冷卻散熱能力只是略高于鉆孔結構,但是從速度矢量、壓力分布模擬以及實際加工等方面綜合考慮來講,鉆孔結構的冷卻板更加適合。在此基礎上,確定了采用鉆孔結構的冷卻板。隨后,分析了水流速度對鉆孔結構冷卻效率的影響,發(fā)現(xiàn)水流速度對冷卻效果影響明顯。
　　 4)制造了雙相鋼溫成形模具,隨后進行了雙相鋼不同溫度下的盒形件拉深

4、試驗,結果發(fā)現(xiàn)成形效果比較理想。同時,在溫拉深時對模具的加熱部件、非加熱部件、冷卻板以及出口水流溫度進行了檢測,結果發(fā)現(xiàn)所設計制造的加熱和冷卻系統(tǒng)達到了預期效果。
　　 5)從失效形式、尺寸精度、金相組織以及顯微硬度四個方面對盒形件的成形質量進行了分析,結果發(fā)現(xiàn):在常溫和400℃沖壓成形時,在壓邊力過小和過大時都分別出現(xiàn)了起皺和破裂現(xiàn)象,符合常見的失效形式;常溫和400℃的成形盒形件的板厚、拐角半徑、盒形件尺寸經過測量滿足尺寸精