【摘要】：隨著人們對汽車環(huán)保性和安全性的呼聲越來越高,高強度鋼逐漸走進了人們的視野,高強度鋼在汽車上的應(yīng)用越來越廣泛,推動了汽車輕量化的發(fā)展。而熱沖壓成形作為高強度鋼成形的重要技術(shù),受到了人們廣泛的關(guān)注。高強度鋼熱沖壓成形技術(shù)是將充分奧氏體化的高強度鋼板放入帶有冷卻系統(tǒng)的模具中進行保壓淬火,迅速冷卻來獲得馬氏體組織,得到的成形件強度可以達到1500MPa。經(jīng)過熱沖壓成形得到的成形件應(yīng)用在汽車零部件上,既可以增加汽車零部件的強度,又可以降低汽車自身重量,達到了很好的輕量化效果。對于某些汽車車身零部件,要求不同的部位具有不同的強度。例如汽車的B柱,在汽車發(fā)生碰撞時,B柱上下區(qū)域應(yīng)該要求有較好的塑形和較低的強度,中間區(qū)域應(yīng)該具備較高的強度,以抵制汽車碰撞過程中殼體入侵的影響,這樣才能保證汽車駕駛員的安全。因此,高強度鋼熱沖壓成形局部硬化技術(shù)應(yīng)運而生。高強度鋼熱沖壓成形局部硬化技術(shù)是在熱沖壓成形過程中對板料的不同部位施加不同的冷卻速度,從而實現(xiàn)成形件不同部位具有不同的強度。本文以冷軋的高強度鋼B1500HS為原材料,采用室溫下的空氣為冷卻介質(zhì),熱作模具鋼H13為模具材料,通過數(shù)值模擬和實驗相結(jié)合的方式來研究高強度鋼B1500HS熱沖壓成形局部硬化的可行性。本文研究的具體內(nèi)容和成果如下:(1)對高強度鋼B1500HS在不同的成形溫度和不同的應(yīng)變速率條件下進行了等溫拉伸實驗,并采用Norton-Hoff模型對實驗結(jié)果進行了多元線性擬合,建立了高強度鋼B1500HS的高溫流變模型,對比擬合結(jié)果與實驗結(jié)果,發(fā)現(xiàn)計算值與實驗值吻合較好,說明Norton-Hoff模型能夠比較準確的描述高強鋼B1500HS的高溫流變行為,并將其作為高強度鋼熱沖壓模型的重要輸入?yún)?shù)。(2)建立了高強度鋼熱沖壓有限元模型,采用有限元模擬軟件ABAQUS和FLUENT分別模擬了高強度鋼熱沖壓成形過程中板料的成形與保壓淬火兩個階段,分析了在多個工藝循環(huán)條件下,不同的氣流速度、保壓時間和保壓壓力對板料溫度場的影響。提出了高強度鋼熱沖壓成形局部硬化方法,并對其進行了數(shù)值模擬,得到了滿足高強度鋼局部硬化的氣流速度、保壓時間和保壓壓力。(3)采用CATIA繪制了高強度鋼熱沖壓成形局部硬化模具,并對模具進行了加工、組裝和調(diào)試。(4)針對數(shù)值模擬結(jié)果進行了熱沖壓成形局部硬化實驗,對在不同條件下得到的成形件進行了硬度測試、力學性能和微觀組織的分析,通過實驗與模擬的對比,驗證了高強度鋼熱沖壓成形局部硬化的可行性。
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TG306
【圖文】：

圖 1.2 高強度鋼熱沖壓零部件[10]Fig.1.2 Hot stamping parts of high strength steel for auto[10]

高強度鋼直接熱沖壓成形[14]

圖 1.4 高強度鋼間接熱沖壓成形[14]Fig.1.4 Indirect hot stamping of high strength steel[14]

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本文編號：2806808