熱沖壓模具隨形管道設(shè)計(jì)優(yōu)化研究.pdf

1、隨著汽車(chē)輕量化技術(shù)發(fā)展的日趨完善，高強(qiáng)度鋼板熱沖壓技術(shù)在實(shí)現(xiàn)汽車(chē)輕量化的同時(shí)，提高了汽車(chē)的安全性，對(duì)能源的節(jié)約與環(huán)境的保護(hù)也都發(fā)揮了應(yīng)有的作用。
　　高強(qiáng)度鋼板在熱沖壓生產(chǎn)過(guò)程中，熱沖壓模具承擔(dān)著對(duì)其成形和保壓淬火的工作，在保壓淬火過(guò)程中，板料降溫速率決定了其成形后零部件的質(zhì)量和力學(xué)性能，因此熱沖壓模具的冷卻效率是決定熱沖壓生產(chǎn)的零部件質(zhì)量能否達(dá)到要求的關(guān)鍵因素。
　　熱沖壓模具內(nèi)部設(shè)計(jì)的冷卻水道是影響模具冷卻效率的最主要因

2、素，設(shè)計(jì)合理、加工工藝先進(jìn)的冷卻系統(tǒng)，能夠保證在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，模具可以完成對(duì)高溫板料進(jìn)行連續(xù)快節(jié)拍淬火的任務(wù)，同時(shí)高效的冷卻系統(tǒng)可以有效降低模具的熱疲勞，提高模具表面的溫度均勻性。隨著快速成型技術(shù)的發(fā)展，隨形冷卻水道的加工技術(shù)得到了進(jìn)一步的完善，且與傳統(tǒng)熱沖壓模具直型冷卻水道相比，針對(duì)模具表面特征設(shè)計(jì)的隨形冷卻水道具有冷卻效率高、模具表面溫度均勻性好等特點(diǎn)。
　　本文采用數(shù)值模擬仿真技術(shù)對(duì)隨形冷卻水道進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，在傳統(tǒng)的冷卻水

3、道設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上提高了設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量。為了更準(zhǔn)確的模擬實(shí)際工況，對(duì)模擬仿真過(guò)程中涉及到界面換熱系數(shù)、對(duì)流換熱系數(shù)等邊界條件進(jìn)行分析與求解。同時(shí)簡(jiǎn)化部分邊界條件以提高仿真模擬的效率，并對(duì)簡(jiǎn)化內(nèi)容進(jìn)行驗(yàn)證分析。
　　通過(guò)整合試驗(yàn)設(shè)計(jì)與全局優(yōu)化，利用三維建模軟件、有限元分析軟件與優(yōu)化集成軟件，提出系統(tǒng)的隨形冷卻水道設(shè)計(jì)優(yōu)化方案，建立高效穩(wěn)定的設(shè)計(jì)優(yōu)化流程，提高最終設(shè)計(jì)產(chǎn)品的質(zhì)量。通過(guò)仿真與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方式對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)流程的成果進(jìn)行驗(yàn)證，分