本文關(guān)鍵詞：高強(qiáng)鋼板B1500HS熱成形極限數(shù)值模擬研究及應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 熱沖壓成形 成形極限曲線 材料流變模型 數(shù)值模擬 高強(qiáng)鋼

【摘要】：高強(qiáng)鋼板熱沖壓成形技術(shù)作為一種既能提高汽車碰撞安全性能,又能通過減薄車身零件厚度以及車身零件數(shù)量來(lái)實(shí)現(xiàn)汽車車身輕量化的重要手段之一,受到了汽車工業(yè)領(lǐng)域和相關(guān)研究機(jī)構(gòu)的廣泛關(guān)注。熱沖壓成形技術(shù)是指將高強(qiáng)鋼板加熱到奧氏體化溫度以上,然后待板料完全奧氏體化,再快速轉(zhuǎn)移至熱沖壓模具上完成沖壓成形和模內(nèi)淬火。熱沖壓成形技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于能有效解決高強(qiáng)度級(jí)別的高強(qiáng)鋼板在冷沖壓成形時(shí)的成形困難和回彈量大等成形缺陷,且熱沖壓件的強(qiáng)度和硬度也均遠(yuǎn)高于冷沖壓件,其中強(qiáng)度可達(dá)1000MPa以上。成形極限曲線是判斷板料成形成功與否的最直觀有效的手段之一。高強(qiáng)鋼板熱成形極限由于受到溫度、應(yīng)變速率、高溫摩擦、微觀組織狀態(tài)、應(yīng)變測(cè)量等諸多因素的影響,使得對(duì)其的研究報(bào)道比較少,目前工業(yè)上仍主要以一個(gè)關(guān)鍵減薄率范圍作為板料的失效判據(jù)。本文以高強(qiáng)鋼板B1500HS為研究對(duì)象,結(jié)合少量高溫成形極限試驗(yàn),通過有限元軟件Dynaform建立高強(qiáng)鋼板熱成形極限預(yù)測(cè)模型,建立了700℃~900℃的等溫成形極限曲線,并通過等溫Swift拉深試驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。最后將與溫度相關(guān)的成形極限曲線應(yīng)用到有限元軟件中,進(jìn)行了盒形件非等溫拉深成形性能的研究。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)進(jìn)行高強(qiáng)鋼板不同成形溫度和應(yīng)變速率下的等溫單向拉伸試驗(yàn),研究成形溫度和應(yīng)變速率對(duì)流變應(yīng)力值的影響;在井上勝郎流變模型基礎(chǔ)上引入一個(gè)軟化系數(shù)Z,建立了一個(gè)更適合描述高強(qiáng)鋼板在高溫奧氏體態(tài)下流變特性的粘彈塑性材料流變模型;(2)結(jié)合少量熱成形極限試驗(yàn),建立等溫和非等成形極限曲線有限元預(yù)測(cè)模型,研究了模具溫度對(duì)成形極限曲線的影響,并通過等溫Swift拉深試驗(yàn)對(duì)等溫成形極限曲線的可靠性進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證;(3)通過建立課題組自主設(shè)計(jì)的盒形件熱沖壓模具二維數(shù)值模型,研究了冷卻水速、保壓淬火時(shí)間、熱沖壓速度對(duì)模具溫度及板料熱沖壓成形性能的影響,并在此基礎(chǔ)上,以與溫度相關(guān)的熱成形極限曲線(T-FLC)為失效判據(jù),研究高強(qiáng)鋼板初始成形溫度、壓邊力、摩擦系數(shù)對(duì)盒形件非等溫拉深性能的影響。
【關(guān)鍵詞】：熱沖壓成形 成形極限曲線 材料流變模型 數(shù)值模擬 高強(qiáng)鋼
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG306
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-21
• 1.1 課題背景和意義10-12
• 1.2 熱沖壓高強(qiáng)鋼板研究現(xiàn)狀12
• 1.3 高強(qiáng)鋼板熱沖壓成形技術(shù)研究現(xiàn)狀12-15
• 1.3.1 高強(qiáng)鋼板熱沖壓成形技術(shù)國(guó)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3.2 高強(qiáng)鋼板熱沖壓成形技術(shù)國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀15
• 1.4 熱成形極限曲線的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用15-17
• 1.5 熱沖壓成形數(shù)值模擬技術(shù)研究現(xiàn)狀17-18
• 1.6 本文主要研究?jī)?nèi)容以及研究流程圖18-21
• 1.6.1 本文主要研究?jī)?nèi)容18-19
• 1.6.2 本文研究流程圖19-21
• 第2章 高強(qiáng)鋼板等溫拉伸試驗(yàn)及高溫流變模型研究21-32
• 2.1 引言21
• 2.2 高強(qiáng)鋼板等溫拉伸試驗(yàn)21-25
• 2.2.1 試驗(yàn)材料與試驗(yàn)方法21-23
• 2.2.2 拉伸實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析23-25
• 2.3 高強(qiáng)鋼板高溫流變模型的研究25-31
• 2.3.1 Norton-Hoff模型25-26
• 2.3.2 Nemat-Nasser模型26
• 2.3.3 Tong-Wahlen模型26-27
• 2.3.4 Johnson-Cook模型27
• 2.3.5 高強(qiáng)鋼板高溫流變模型的確立27-28
• 2.3.6 高強(qiáng)鋼板高溫流變模型修正28-31
• 2.4 本章小結(jié)31-32
• 第3章 高強(qiáng)鋼板熱成形極限數(shù)值模擬研究32-49
• 3.1 引言32
• 3.2 高強(qiáng)鋼板熱成形極限數(shù)值模擬方法32-33
• 3.2.1 數(shù)值模擬求解軟件簡(jiǎn)介32-33
• 3.2.2 高強(qiáng)鋼板熱成形極限數(shù)值模擬流程33
• 3.3 高強(qiáng)鋼板熱成形極限曲線數(shù)值模擬預(yù)測(cè)模型建立33-38
• 3.3.1 模具與試樣的幾何模型33-35
• 3.3.2 材料模型的選擇35-36
• 3.3.3 熱成形極限曲線熱力耦合預(yù)測(cè)模型的相關(guān)參數(shù)設(shè)置36-38
• 3.4 應(yīng)用于數(shù)值模擬中預(yù)測(cè)FLC的失穩(wěn)準(zhǔn)則38-41
• 3.4.1 最大凸模力準(zhǔn)則（Maximum Punch Force Criterion）38-39
• 3.4.2 基于應(yīng)變路徑轉(zhuǎn)變準(zhǔn)則（Transition of Strain Path Criterion）39-40
• 3.4.3 高強(qiáng)鋼板等溫剛模脹形失穩(wěn)準(zhǔn)則的確定40-41
• 3.5 等溫?zé)岢尚螛O限數(shù)值模擬研究41-44
• 3.5.1 等溫?zé)岢尚螛O限曲線的建立41-44
• 3.6 非等溫?zé)岢尚螛O限數(shù)值模擬研究44-48
• 3.6.1 模具溫度對(duì)高強(qiáng)鋼板非等溫?zé)岢尚螛O限曲線的影響44-46
• 3.6.2 非等溫?zé)岢尚螛O限曲線的建立46-48
• 3.7 本章小結(jié)48-49
• 第4章 高強(qiáng)鋼板等溫與非等溫拉深成形性能研究49-73
• 4.1 引言49
• 4.2 等溫Swift拉深成形試驗(yàn)及數(shù)值模擬研究49-58
• 4.2.1 等溫Swift拉深試驗(yàn)設(shè)備及實(shí)驗(yàn)方法49-50
• 4.2.2 高強(qiáng)鋼拉深試驗(yàn)結(jié)果分析50-51
• 4.2.3 高強(qiáng)鋼板等溫Swift拉深成形數(shù)值模擬研究51-58
• 4.3 高強(qiáng)鋼板非等溫拉深成形數(shù)值模擬研究58-72
• 4.3.1 高強(qiáng)鋼板非等溫?zé)釠_壓成形數(shù)值模型建立58-60
• 4.3.2 工藝參數(shù)對(duì)模具溫度及熱沖壓成形性能的影響60-66
• 4.3.3 高強(qiáng)鋼板盒形件非等溫拉深成形性能數(shù)值模擬研究66-72
• 4.4 本章小結(jié)72-73
• 第5章 結(jié)論與展望73-76
• 5.1 結(jié)論73-75
• 5.2 展望75-76
• 參考文獻(xiàn)76-81
• 致謝81-82
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)科研情況及主要成果82

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1 張樹艷;馬敘;王志華;楊繼宏;楊全祿;呂麗莎;劉遠(yuǎn)鋒;;冷軋深沖板應(yīng)力成形極限的研究[J];重型機(jī)械;2013年02期

2 周亮 ,陳鶴崢;根據(jù)穩(wěn)定理論建立的理論成形極限曲線[J];北京航空學(xué)院學(xué)報(bào);1986年01期

3 林大為,屠挺生,戴一一,張順才;板料真實(shí)成形極限的測(cè)定及其應(yīng)用[J];鍛壓技術(shù);2001年03期

4 李立軍,祝洪川;薄鋼板成形極限曲線的研究[J];物理測(cè)試;2003年05期

5 陳R際，

本文編號(hào)：1025183