高強鋼熱沖壓技術是實現(xiàn)汽車輕量化和節(jié)能減排的重要途徑。高強鋼熱沖壓技術是將高強度鋼板加熱到900℃左右保溫,然后通過模具成形,在成形過程中控制成形零件的質(zhì)量是一個技術難題。本課題使用USIBOR1500高強度鋼板,通過高溫拉伸試驗獲得該材料在高溫下的流動應力曲線,使用origin軟件應用最小二乘法擬合出材料高溫本構模型。基于M-K理論推導出了USIBOR1500高強鋼材料的FLD理論模型,并使用經(jīng)驗法通過DYNAFORM軟件繪制出了USIBOR1500高強鋼材料的FLC曲線。對比了直接熱成形與兩段熱成形兩種熱沖壓成形工藝,基于DYNAFORM仿真軟件,模擬了兩種成形工藝過程,得出了成形過程壓邊力大小與成形力大小變化曲線,最終確定了最佳工藝方案。結構較簡單的成形零件一般采用直接熱沖壓技術,即將板料通過加熱設備加熱至900℃以上、模具預熱溫度為100℃、沖壓速度為50mm/s、壓邊力大小為1.28kN、沖壓力大小為19.8kN。而結構較復雜的成形零件則采用兩段熱沖壓技術。通過理論推導計算出了用來預測高強鋼熱變形過程中馬氏體相變的數(shù)學模型,同時繪制了動力學曲線、CCT曲線;并使用DYNAFO... 

【文章來源】：燕山大學河北省

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

高強鋼材料在汽車車身中的應用近些年各國汽車廠商如大眾、福特投入了大量研發(fā)成本用于研究高強鋼熱成形

進行仿真模擬，對比兩段熱成形工藝和直接熱成形工藝的優(yōu)缺點，分析不同模具預熱溫度對高強鋼板熱沖壓性能的影響，推導相變理論公式并繪制高強鋼的動力學曲線和 CCT 曲線，并對直接熱沖壓相變過程進行模擬，最后通過有限元仿真技術驗證了防撞梁的防碰撞性能。1.2 高強鋼熱沖壓工藝介紹由于高強度鋼板冷成形能力很差，并且室溫下強度高需要的設備噸位大，較難成形結構復雜的零件[16]。但是在高溫的條件下金屬的塑性明顯增強，屈服強度下降，在這樣的條件下進行熱沖壓成形，就可以實現(xiàn)復雜零件的成形[17]。圖 1-3a)為兩段熱沖壓成形工藝示意圖，該工藝首先將板料加熱到 600℃，然后將加熱后的板料放入壓力機中快速沖壓，沖壓后的零件通過加熱到 850℃左右再淬火最終抗拉強度可以達到 1500MPa 以上。圖 1-3b)為直接熱沖壓成形工藝示意圖，該工藝直接將板料加熱到奧氏體狀態(tài)，然后將板料快速轉(zhuǎn)移到壓力機中進行沖壓成形，最后在模具中保壓淬火定形，最終零件強度可以達到 1500MPa 左右。

第 1 章 緒 論RM 等有限元仿真軟件[21]。隨著有限元仿真技術的發(fā)展，熱沖壓藝設計中起到了非常重要作用， 熱沖壓成形過程比冷沖壓過程較中不僅涉及到幾何非線性、材料非線性、和接觸非線性的影響外條件改變而變化的熱力學參數(shù)的影響，僅通過分析試驗的方法，非常不經(jīng)濟，而通過計算機有限元模擬技術，建立和實際相符的型，通過有限元軟件的可視化功能不僅可以實現(xiàn)觀察零件變形過度的變化，還可以得到材料在變形過程的一系列熱、力、相、流以預測各個時刻材料的變形狀態(tài)[22]。調(diào)整仿真參數(shù)，對比仿真結果，快速的設計出最佳沖壓參數(shù)。因不僅可以減少試模次數(shù)，在一定條件下還可使模具和工藝設計一模。圖 1-5 為熱沖壓成形工藝過程的熱力耦合分析流程圖。

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