本文關(guān)鍵詞：高強(qiáng)度鋼板熱成形模具冷卻通道設(shè)計(jì)及優(yōu)化

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【摘要】：高強(qiáng)度鋼板可以在保證車身強(qiáng)度的情況下,顯著地減輕汽車零件的重量。高強(qiáng)度鋼板熱沖壓成形是一種非等溫板材成形工藝,該工藝將成形過程和熱處理過程結(jié)合在一起,并以此來提高金屬板材的機(jī)械性能。冷卻系統(tǒng)作為熱成形技術(shù)的關(guān)鍵部分,決定著熱沖壓件的質(zhì)量,因此深入研究熱成形模具冷卻系統(tǒng)的冷卻效果,對設(shè)計(jì)高效的冷卻系統(tǒng)和保證成形件的質(zhì)量具有重要意義�；趥鳠釋W(xué)和流體力學(xué)的相關(guān)理論,論文分析了成形件保壓淬火過程中熱量傳遞方式以及冷卻水的流動狀態(tài)。提出了水道直徑、水道間距、水道圓周面至模具上型面距離、水道圓周面至模具側(cè)型面距離等設(shè)計(jì)參數(shù)。依據(jù)待設(shè)計(jì)參數(shù),設(shè)計(jì)了九組不同的模具冷卻通道構(gòu)型。設(shè)計(jì)了合適的正交表,確定了合理的參數(shù)取值。利用流體動力學(xué)軟件FLUENT對模具進(jìn)行多工藝循環(huán)下保壓淬火階段的熱力耦合數(shù)值模擬,得到了不同組冷卻通道構(gòu)型的冷卻效果。利用直觀分析法,得到了對冷卻效果影響最大的設(shè)計(jì)參數(shù)以及每一個因素對冷卻效果的影響趨勢。研究表明:在滿足強(qiáng)度要求下,各設(shè)計(jì)參數(shù)的取值越小,冷卻效果越好。模擬得到最佳冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù):水道直徑8mm,水道圓周面間距8mm,水道圓周面至模具上型面6mm,水道圓周面至模具側(cè)型面6mm。對于模具圓角處,可采用較小直徑的管道,將其布置的距離型面更近一些,這樣更有助于增強(qiáng)冷卻效果。
【關(guān)鍵詞】：高強(qiáng)度鋼板 熱沖壓成形 冷卻 熱力耦合 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG305
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-21
• 1.1 引言10-12
• 1.2 熱沖壓成形技術(shù)12-18
• 1.2.1 熱沖壓成形技術(shù)原理12-14
• 1.2.2 熱沖壓成形分類14-15
• 1.2.3 熱沖壓成形的關(guān)鍵問題15-16
• 1.2.4 熱沖壓成形的優(yōu)點(diǎn)16-17
• 1.2.5 熱沖壓成形的缺點(diǎn)17-18
• 1.3 熱沖壓成形國內(nèi)外研究現(xiàn)狀18-19
• 1.4 課題研究的意義19-20
• 1.5 課題研究的內(nèi)容20-21
• 第2章 傳熱學(xué)及流體力學(xué)原理21-31
• 2.1 引言21
• 2.2 傳熱學(xué)理論21-25
• 2.2.1 熱傳導(dǎo)22-24
• 2.2.2 熱對流24
• 2.2.3 熱輻射24-25
• 2.3 對流傳熱的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)25
• 2.4 流體的層流與湍流25-26
• 2.5 流體動力學(xué)控制方程26-28
• 2.5.1 質(zhì)量守恒方程26
• 2.5.2 動量守恒方程26-27
• 2.5.3 能量守恒方程27-28
• 2.6 流場數(shù)值計(jì)算方法28-30
• 2.6.1 耦合式解法與分離式解法28-29
• 2.6.2 瞬態(tài)問題的數(shù)值求解算法29-30
• 2.7 本章小結(jié)30-31
• 第3章 冷卻系統(tǒng)模型的建立31-43
• 3.1 引言31
• 3.2 幾何模型與網(wǎng)格模型31-34
• 3.2.1 幾何模型31-33
• 3.2.2 網(wǎng)格模型33-34
• 3.3 模型材料與參數(shù)34-38
• 3.3.1 板料材料選擇34-35
• 3.3.2 模具材料選擇35
• 3.3.3 材料屬性35-38
• 3.4 數(shù)值模擬參數(shù)設(shè)定38-41
• 3.4.1 湍流模型選擇38
• 3.4.2 邊界條件與初始條件38
• 3.4.3 速度入口邊界條件38-41
• 3.5 計(jì)算流體動力學(xué)計(jì)算流程41-42
• 3.6 本章小結(jié)42-43
• 第4章 冷卻系統(tǒng)數(shù)值模擬結(jié)果分析43-64
• 4.1 引言43
• 4.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)43-45
• 4.3 數(shù)值模擬及結(jié)果分析45-63
• 4.3.1 冷卻分析進(jìn)口段的處理45-46
• 4.3.2 單一工藝循環(huán)冷卻分析46-53
• 4.3.3 多工藝循環(huán)冷卻分析53-57
• 4.3.4 不同組冷卻效果比較57-58
• 4.3.5 正交表數(shù)據(jù)分析58-60
• 4.3.6 最優(yōu)組驗(yàn)證60
• 4.3.7 冷卻通道出口水溫監(jiān)測60-61
• 4.3.8 B柱冷卻系統(tǒng)61-63
• 4.4 本章小結(jié)63-64
• 結(jié)論64-65
• 參考文獻(xiàn)65-68
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果68-69
• 致謝69-70
• 作者簡介70

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 嚴(yán)浩宇;閔峻英;黃明泰;;高強(qiáng)度鋼板熱成形極限的模具設(shè)計(jì)及試驗(yàn)研究[J];機(jī)械制造;2010年09期

2 谷諍巍;單忠德;徐虹;姜超;;汽車高強(qiáng)度鋼板沖壓件熱成形技術(shù)研究[J];模具工業(yè);2009年04期

3 魯春艷;;汽車輕量化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及其實(shí)施途徑[J];上海汽車;2007年06期

4 朱宏敏;;汽車輕量化關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展[J];應(yīng)用能源技術(shù);2009年02期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 周全;汽車超高強(qiáng)度硼鋼板熱成形工藝研究[D];同濟(jì)大學(xué);2007年

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本文編號：1134477