B1500HS連續(xù)熱沖壓組織轉(zhuǎn)變模擬及關(guān)鍵工藝參數(shù)研究
發(fā)布時間:2021-06-13 18:13
超高強鋼熱沖壓成形技術(shù)是在汽車車身輕量化背景下應(yīng)運而生的一種先進成形技術(shù),而熱沖壓過程中受多因素影響的組織轉(zhuǎn)變結(jié)果則是該技術(shù)的本質(zhì)所在,直接影響著熱沖壓件的力學(xué)性能。因此本文以超高強鋼B1500HS為研究對象,確定了適用于熱沖壓過程中的相變模型,并通過有限元仿真和試驗相結(jié)合的方式,對熱沖壓關(guān)鍵工藝參數(shù)(初始成形溫度、保壓壓強、保壓時間)展開了系統(tǒng)的研究。1)運用金屬固態(tài)相變理論,分析了超高強鋼在熱沖壓過程中的組織轉(zhuǎn)變過程,推導(dǎo)了各組織轉(zhuǎn)變時的相變平衡溫度;比較了K-V模型及其修正形式(Li模型、A-O模型和Lee模型)的適用范圍與不足,確定Lee模型為B1500HS熱沖壓組織轉(zhuǎn)變模擬時的理論載體,并運用Scheil疊加法則推導(dǎo)了Lee模型的相變動力學(xué)參數(shù)。2)利用ABAQUS軟件的二次開發(fā)接口,基于Python語言開發(fā)了計算熱沖壓組織轉(zhuǎn)變量的算法腳本;采用控制變量法模擬了不同初始成形溫度、保壓壓強和保壓時間對U形件熱沖壓的溫度場和組織轉(zhuǎn)變結(jié)果的影響關(guān)系。研究結(jié)果表明:對于1.2mm的B1500HS,為獲得97%以上的馬氏體轉(zhuǎn)變率,初始成形溫度不低于800℃,保壓壓強應(yīng)取20MPa以上,...
【文章來源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
熱沖壓直接成形工藝過程
熱沖壓成形技術(shù)按照成形步驟一般可以分為單步成形和多步成形,又叫做直接成形和間接成形。直接成形指的是板料在落料后便直接被送入加熱爐中加熱,奧氏體化完成后便立即轉(zhuǎn)入模具成形并保壓淬火,完成馬氏體轉(zhuǎn)變。直接成形法主要用于拉深深度較淺、零件形狀相對簡單的情況下,如圖 1.3所示。圖 1.3 熱沖壓直接成形工藝過程[12]Fig.1.3 Direct forming process of hot stamping圖 1.2 熱沖壓技術(shù)中的組織轉(zhuǎn)變過程Fig1.2 Microstructure transformation process in hot stamping technology
通過熱沖壓成形技術(shù)獲得超高強度零件在生產(chǎn)和應(yīng)用方面具有以下優(yōu)勢14]:1) 超高強鋼板在高溫下進行成形,板料的塑性和延展性更好,因此變形抗力更小,減小了壓機噸位。2) 經(jīng)熱沖壓技術(shù)生產(chǎn)的零件在厚度減小的情況下,其抗拉強度仍然可以達到 1500MPa 以上,在不犧牲抗撞等安全性能的前提下實現(xiàn)汽車車身的輕量化。3) 易于實現(xiàn)零件的控形和控性,通過熱沖壓獲得的零件基本可以實現(xiàn)零回彈,零件的尺寸更精確。正是基于上述優(yōu)點,超高強鋼的結(jié)構(gòu)件在汽車車身上得到了非常廣泛的應(yīng)用,如圖 1.5 所示。圖 1.4 熱沖壓間接成形工藝過程Fig.1.4 Indirect forming process of hot stamping
【參考文獻】:
期刊論文
[1]汽車輕量化技術(shù)現(xiàn)狀及展望[J]. 王明建,夏申琳,潘恒沛. 汽車工藝師. 2016(07)
[2]汽車輕量化用高強鋼的介紹[J]. 楊麗霞,趙明哲. 科技風(fēng). 2015(10)
[3]成形和淬火工藝對高強度熱成形零件硬度-強度的影響[J]. 盈亮,余洋,戴明華,胡平,賀斌,張立文. 材料熱處理學(xué)報. 2015(01)
[4]汽車輕量化技術(shù)的研究與進展[J]. 范子杰,桂良進,蘇瑞意. 汽車安全與節(jié)能學(xué)報. 2014(01)
[5]硼鋼B1500HS界面?zhèn)鳠嵯禂?shù)與壓力關(guān)系的研究[J]. 李輝平,賀連芳,趙國群. 機械工程學(xué)報. 2013(16)
[6]熱沖壓鋼鍍層技術(shù)的研究現(xiàn)狀[J]. 楊洪林,劉昕,李俊,張深根,王華. 鋼鐵研究學(xué)報. 2013(06)
[7]高強鋼盒形件熱沖壓成形組織預(yù)測[J]. 雷呈喜,崔俊佳,邢忠文,古田,趙浩. 塑性工程學(xué)報. 2012(06)
[8]面向汽車輕量化的先進高強度鋼成型技術(shù)[J]. 李琦,陽林,賀紹華. 客車技術(shù)與研究. 2012(05)
[9]超高強鋼熱沖壓硬化機理[J]. 朱麗娟,谷諍巍,呂義,徐虹. 吉林大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2013(02)
[10]高強度鋼板熱成形熱、力、相變數(shù)值模擬分析[J]. 姜大鑫,武文華,胡平,申國哲,盈亮. 機械工程學(xué)報. 2012(12)
博士論文
[1]超高強度硼鋼板熱沖壓成形數(shù)值模擬及試驗研究[D]. 呂萌萌.吉林大學(xué) 2016
[2]高強鋼熱沖壓成形性及微觀力學(xué)性能數(shù)值預(yù)測[D]. 史棟勇.大連理工大學(xué) 2015
[3]硼鋼B1500HS的熱沖壓關(guān)鍵參數(shù)測試及其淬火性能研究[D]. 賀連芳.山東大學(xué) 2012
碩士論文
[1]B1500HS硼鋼U形件熱沖壓工藝試驗研究[D]. 舒澤泉.江蘇大學(xué) 2018
[2]熱沖壓淬火關(guān)鍵工藝參數(shù)研究及溫度控制系統(tǒng)開發(fā)與試驗[D]. 楊偉龍.江蘇大學(xué) 2017
[3]高強鋼熱沖壓成形中的相變模型及應(yīng)用研究[D]. 譚方培.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[4]超高強度鋼板BR1500HS熱成形連續(xù)沖壓熱平衡工藝參數(shù)研究[D]. 張國進.重慶理工大學(xué) 2016
[5]熱成形微觀組織預(yù)測及S形梁模具分區(qū)冷卻熱成形技術(shù)研究[D]. 張金女.大連理工大學(xué) 2015
[6]BR1500HS熱沖壓成形中組織轉(zhuǎn)變及數(shù)值模擬研究[D]. 洪圓圓.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[7]車用高強鋼熱成形過程熱—力—相變實驗研究[D]. 賈治域.大連理工大學(xué) 2013
[8]汽車前擋板模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計及熱成形仿真[D]. 紀叢叢.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[9]汽車B柱熱成形模具型腔式冷卻系統(tǒng)設(shè)計和仿真[D]. 陳功.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[10]汽車前地板熱沖壓成形模具設(shè)計及冷卻效果仿真分析[D]. 劉祥意.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
本文編號:3228058
【文章來源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
熱沖壓直接成形工藝過程
熱沖壓成形技術(shù)按照成形步驟一般可以分為單步成形和多步成形,又叫做直接成形和間接成形。直接成形指的是板料在落料后便直接被送入加熱爐中加熱,奧氏體化完成后便立即轉(zhuǎn)入模具成形并保壓淬火,完成馬氏體轉(zhuǎn)變。直接成形法主要用于拉深深度較淺、零件形狀相對簡單的情況下,如圖 1.3所示。圖 1.3 熱沖壓直接成形工藝過程[12]Fig.1.3 Direct forming process of hot stamping圖 1.2 熱沖壓技術(shù)中的組織轉(zhuǎn)變過程Fig1.2 Microstructure transformation process in hot stamping technology
通過熱沖壓成形技術(shù)獲得超高強度零件在生產(chǎn)和應(yīng)用方面具有以下優(yōu)勢14]:1) 超高強鋼板在高溫下進行成形,板料的塑性和延展性更好,因此變形抗力更小,減小了壓機噸位。2) 經(jīng)熱沖壓技術(shù)生產(chǎn)的零件在厚度減小的情況下,其抗拉強度仍然可以達到 1500MPa 以上,在不犧牲抗撞等安全性能的前提下實現(xiàn)汽車車身的輕量化。3) 易于實現(xiàn)零件的控形和控性,通過熱沖壓獲得的零件基本可以實現(xiàn)零回彈,零件的尺寸更精確。正是基于上述優(yōu)點,超高強鋼的結(jié)構(gòu)件在汽車車身上得到了非常廣泛的應(yīng)用,如圖 1.5 所示。圖 1.4 熱沖壓間接成形工藝過程Fig.1.4 Indirect forming process of hot stamping
【參考文獻】:
期刊論文
[1]汽車輕量化技術(shù)現(xiàn)狀及展望[J]. 王明建,夏申琳,潘恒沛. 汽車工藝師. 2016(07)
[2]汽車輕量化用高強鋼的介紹[J]. 楊麗霞,趙明哲. 科技風(fēng). 2015(10)
[3]成形和淬火工藝對高強度熱成形零件硬度-強度的影響[J]. 盈亮,余洋,戴明華,胡平,賀斌,張立文. 材料熱處理學(xué)報. 2015(01)
[4]汽車輕量化技術(shù)的研究與進展[J]. 范子杰,桂良進,蘇瑞意. 汽車安全與節(jié)能學(xué)報. 2014(01)
[5]硼鋼B1500HS界面?zhèn)鳠嵯禂?shù)與壓力關(guān)系的研究[J]. 李輝平,賀連芳,趙國群. 機械工程學(xué)報. 2013(16)
[6]熱沖壓鋼鍍層技術(shù)的研究現(xiàn)狀[J]. 楊洪林,劉昕,李俊,張深根,王華. 鋼鐵研究學(xué)報. 2013(06)
[7]高強鋼盒形件熱沖壓成形組織預(yù)測[J]. 雷呈喜,崔俊佳,邢忠文,古田,趙浩. 塑性工程學(xué)報. 2012(06)
[8]面向汽車輕量化的先進高強度鋼成型技術(shù)[J]. 李琦,陽林,賀紹華. 客車技術(shù)與研究. 2012(05)
[9]超高強鋼熱沖壓硬化機理[J]. 朱麗娟,谷諍巍,呂義,徐虹. 吉林大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2013(02)
[10]高強度鋼板熱成形熱、力、相變數(shù)值模擬分析[J]. 姜大鑫,武文華,胡平,申國哲,盈亮. 機械工程學(xué)報. 2012(12)
博士論文
[1]超高強度硼鋼板熱沖壓成形數(shù)值模擬及試驗研究[D]. 呂萌萌.吉林大學(xué) 2016
[2]高強鋼熱沖壓成形性及微觀力學(xué)性能數(shù)值預(yù)測[D]. 史棟勇.大連理工大學(xué) 2015
[3]硼鋼B1500HS的熱沖壓關(guān)鍵參數(shù)測試及其淬火性能研究[D]. 賀連芳.山東大學(xué) 2012
碩士論文
[1]B1500HS硼鋼U形件熱沖壓工藝試驗研究[D]. 舒澤泉.江蘇大學(xué) 2018
[2]熱沖壓淬火關(guān)鍵工藝參數(shù)研究及溫度控制系統(tǒng)開發(fā)與試驗[D]. 楊偉龍.江蘇大學(xué) 2017
[3]高強鋼熱沖壓成形中的相變模型及應(yīng)用研究[D]. 譚方培.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[4]超高強度鋼板BR1500HS熱成形連續(xù)沖壓熱平衡工藝參數(shù)研究[D]. 張國進.重慶理工大學(xué) 2016
[5]熱成形微觀組織預(yù)測及S形梁模具分區(qū)冷卻熱成形技術(shù)研究[D]. 張金女.大連理工大學(xué) 2015
[6]BR1500HS熱沖壓成形中組織轉(zhuǎn)變及數(shù)值模擬研究[D]. 洪圓圓.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[7]車用高強鋼熱成形過程熱—力—相變實驗研究[D]. 賈治域.大連理工大學(xué) 2013
[8]汽車前擋板模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計及熱成形仿真[D]. 紀叢叢.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[9]汽車B柱熱成形模具型腔式冷卻系統(tǒng)設(shè)計和仿真[D]. 陳功.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[10]汽車前地板熱沖壓成形模具設(shè)計及冷卻效果仿真分析[D]. 劉祥意.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
本文編號:3228058
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