本文關(guān)鍵詞：高強(qiáng)度鋼板熱沖壓多物理場(chǎng)時(shí)空動(dòng)態(tài)耦合數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究

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【摘要】：超高強(qiáng)度鋼板在汽車制造領(lǐng)域的應(yīng)用是有效地實(shí)現(xiàn)汽車輕量化和提高整車被動(dòng)安全性途徑。熱沖壓成形是一種專門用于制造汽車用高強(qiáng)度零部件新技術(shù),且熱沖壓后的制件基本沒(méi)有回彈。此技術(shù)的工藝過(guò)程是先將板料的溫度升至再結(jié)晶溫度以上某一溫度值,然后將加熱后的板料移至熱沖壓模具上,成形和淬火處理同步進(jìn)行,最終得到擁有高強(qiáng)度的零部件的成形工藝。熱沖壓工藝目前在國(guó)內(nèi)還是處于起步階段,進(jìn)行熱沖壓工藝的研究對(duì)其實(shí)際應(yīng)用具有重要指導(dǎo)意義。本文針對(duì)熱沖壓工藝缺乏合理的系統(tǒng)研究及工藝參數(shù)優(yōu)化手段的問(wèn)題,提出采用熱-力-相三場(chǎng)交互耦合模擬的方法作為定量研究分析的有力手段。以超高強(qiáng)度鋼板BR1500HS為研究對(duì)象,采用最前沿有限元模擬技術(shù)構(gòu)建了U形件的熱沖壓數(shù)值模型,對(duì)成形機(jī)理,工藝數(shù)值分析與優(yōu)化等方面展開了研究,以期為指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程提供了理論和工藝依據(jù)。對(duì)現(xiàn)對(duì)全文工作總結(jié)如下:①對(duì)熱沖壓工藝過(guò)程中數(shù)值求解中的傳熱理論、剛塑形有限元理論以及相變理論做了詳細(xì)的分析,確定了熱沖壓熱-力-相多場(chǎng)耦合求解方法。②解決了有關(guān)模擬仿真中的多場(chǎng)耦合、材料建模、相變模型等關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上,適當(dāng)簡(jiǎn)化分析模型,建立了涵蓋加熱、變形與相變?nèi)龍?chǎng)耦合的有限元分析模型,實(shí)現(xiàn)對(duì)主要工藝控制參數(shù)的定量分析。③通過(guò)所建立的有限元模型,對(duì)超高強(qiáng)度鋼板熱沖壓整個(gè)過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬,并且分析了成形過(guò)程中的溫度場(chǎng)、相變場(chǎng)以及硬度分布的規(guī)律特點(diǎn)。④以成形溫度和最終馬氏體積極分?jǐn)?shù)作為評(píng)價(jià)熱沖壓成形質(zhì)量及效果的指標(biāo),進(jìn)一步研究了奧氏體化溫度、沖壓速度、保壓時(shí)間和保壓力這四個(gè)主要工藝參數(shù)對(duì)熱沖壓成形的影響規(guī)律,確定出最優(yōu)的成形工藝參數(shù)。⑤設(shè)計(jì)并制作了一套熱沖壓模具,進(jìn)行了一系列的熱沖壓工藝實(shí)驗(yàn)。通過(guò)對(duì)熱沖壓件金相組織和硬度分析,驗(yàn)證了有限元模型的可靠性。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG306;TG142

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1299289