【摘要】：確定不同條件下板料-模具界面的換熱系數(shù)對控制硼鋼板在熱成形中的局部冷卻速率、獲得組織性能呈區(qū)域性分布的構(gòu)件具有重要意義,還可為熱成形過程精確數(shù)值仿真提供可靠的熱邊界條件。設(shè)計了簡單、有效的實驗裝置以模擬硼鋼板熱成形中不同單邊間隙下板料與模具間的傳熱狀態(tài),其中測溫點處的溫度變化僅與板料-模具界面換熱系數(shù)相關(guān),從而為界面換熱系數(shù)的準確反演提供了保障。建立了界面換熱系數(shù)的有限元優(yōu)化模型,反演獲得了不同間隙下B1500HS板與H13模具鋼之間的換熱系數(shù),發(fā)現(xiàn)其隨間隙的增大呈指數(shù)函數(shù)式減小,并對反演獲得的界面換熱系數(shù)進行了實驗驗證。
【圖文】：

實驗裝置實物圖

茸?態(tài)，其中測溫點處的溫度變化僅與板料－模具界面換熱系數(shù)相關(guān)，從而為界面換熱系數(shù)的準確反演提供了保障。將實驗與有限元優(yōu)化法結(jié)合，反演獲得了不同間隙下的界面換熱系數(shù)并進行了實驗驗證。1實驗裝置與過程本文開發(fā)的實驗裝置如圖1所示。該裝置安裝在CMT4204電子萬能實驗機上，模具通過隔熱板和連接板與設(shè)備平臺相連，固定不動;模具正下方為板料試樣，試樣放置在耐火磚上，耐火磚放置在移動橫梁上;試樣與模具之間的單邊間隙通過調(diào)整移動橫梁的位置來實現(xiàn)。板料材料為B1500HS鋼，厚度為1.8mm，直徑為Φ80mm，如圖2所示。模具材料為H13鋼，厚度為15mm，直徑為Φ80mm。圖1實驗裝置實物圖Fig.1Experimentdevice圖2裝有熱電偶的試樣Fig.2Specimenwiththermocouple圖3為3個測溫點的位置示意圖。P1點位于模具下表面中心向上1mm處，P2點位于模具上表面中心，P3點位于試樣中心。其中，P1點的實測溫度用于反演換熱系數(shù)，P2和P3點的實測溫度用于換熱系數(shù)的驗證。在上述測溫點處焊接K型熱電偶用于溫度測量，用DDS16－32動態(tài)信號測試系統(tǒng)采集溫度，，頻率為10Hz。在該裝置中，試樣和模具可視為大平板，測溫點均位于中心，遠離邊界，故其溫度受空氣對流和熱輻射的影響可忽略不計。模具與設(shè)備平臺之間放置了由玻璃纖維和高耐熱復(fù)合材料合成的隔熱板，180鍛壓技術(shù)第42卷
【作者單位】： 湖北汽車工業(yè)學(xué)院材料學(xué)院;華中科技大學(xué)模具技術(shù)國家重點實驗室;
【基金】：湖北省高等學(xué)校優(yōu)秀中青年科技創(chuàng)新團隊計劃項目(T201518) 汽車動力傳動與電子控制湖北省重點實驗室(湖北汽車工業(yè)學(xué)院)開放基金資助項目(ZDK1201601)
【分類號】：TG142.1

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本文編號：2534190