發(fā)布時間：2017-12-17 07:30

  本文關鍵詞：高強度鋼板熱沖壓多物理場時空動態(tài)耦合數值模擬及實驗研究

  更多相關文章： 高強度鋼 熱沖壓 多物理場耦合 微觀組織 相變

【摘要】：超高強度鋼板在汽車制造領域的應用是有效地實現汽車輕量化和提高整車被動安全性途徑。熱沖壓成形是一種專門用于制造汽車用高強度零部件新技術,且熱沖壓后的制件基本沒有回彈。此技術的工藝過程是先將板料的溫度升至再結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行,最終得到擁有高強度的零部件的成形工藝。熱沖壓工藝目前在國內還是處于起步階段,進行熱沖壓工藝的研究對其實際應用具有重要指導意義。本文針對熱沖壓工藝缺乏合理的系統(tǒng)研究及工藝參數優(yōu)化手段的問題,提出采用熱-力-相三場交互耦合模擬的方法作為定量研究分析的有力手段。以超高強度鋼板BR1500HS為研究對象,采用最前沿有限元模擬技術構建了U形件的熱沖壓數值模型,對成形機理,工藝數值分析與優(yōu)化等方面展開了研究,以期為指導實際生產過程提供了理論和工藝依據。對現對全文工作總結如下:①對熱沖壓工藝過程中數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的分析,確定了熱沖壓熱-力-相多場耦合求解方法。②解決了有關模擬仿真中的多場耦合、材料建模、相變模型等關鍵技術的基礎上,適當簡化分析模型,建立了涵蓋加熱、變形與相變三場耦合的有限元分析模型,實現對主要工藝控制參數的定量分析。③通過所建立的有限元模型,對超高強度鋼板熱沖壓整個過程進行數值模擬,并且分析了成形過程中的溫度場、相變場以及硬度分布的規(guī)律特點。④以成形溫度和最終馬氏體積極分數作為評價熱沖壓成形質量及效果的指標,進一步研究了奧氏體化溫度、沖壓速度、保壓時間和保壓力這四個主要工藝參數對熱沖壓成形的影響規(guī)律,確定出最優(yōu)的成形工藝參數。⑤設計并制作了一套熱沖壓模具,進行了一系列的熱沖壓工藝實驗。通過對熱沖壓件金相組織和硬度分析,驗證了有限元模型的可靠性。
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG306;TG142

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