本文關(guān)鍵詞：汽車高強(qiáng)度鋼板熱沖壓淬火參數(shù)優(yōu)化

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【摘要】：熱沖壓成形工藝是改善高強(qiáng)度鋼板的成形性、提高其制件強(qiáng)度的有效技術(shù)手段,它是一種將板料加熱到奧氏體化溫度后再快速轉(zhuǎn)移到自帶冷卻系統(tǒng)的模具中沖壓成形并淬火得到產(chǎn)品的新型技術(shù)。模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和淬火工藝參數(shù)的選擇直接影響最終的工件組織和機(jī)械性能,其主要影響因素有冷卻水道的直徑、冷卻水流速、型面與水道間的壁厚、水道間的距離等冷卻系統(tǒng)參數(shù)和淬火時(shí)的工藝參數(shù)—模具保壓壓力。這些參數(shù)的選擇很大程度上影響了熱沖壓冷卻系統(tǒng)的冷卻效率,如何高效地使用自帶冷卻系統(tǒng)的模具對(duì)工件進(jìn)行淬火冷卻則是近年來研究的重點(diǎn)內(nèi)容。本文以U形件為研究對(duì)象,使用數(shù)值模擬的方法分析了汽車高強(qiáng)度鋼板熱沖壓成形及模內(nèi)保壓淬火的過程,利用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)熱沖壓淬火參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,對(duì)實(shí)際熱沖壓生產(chǎn)有一定的參考指導(dǎo)作用。首先,本文利用有限元分析軟件ABAQUS模擬分析工件沖壓成形,得到工件在成形過程中由于發(fā)生接觸換熱后的溫度場(chǎng),闡述了溫度場(chǎng)在板料中的分布情況及規(guī)律。其次,在ABAQUS軟件中建立淬火固體模型,將成形結(jié)果溫度場(chǎng)作為熱沖壓淬火時(shí)的初始溫度場(chǎng);然后在流體力學(xué)分析軟件FLUENT中建立流體模型,模擬冷卻系統(tǒng)冷卻水流的運(yùn)動(dòng)與換熱,再使用Mp CCI多物理場(chǎng)分析軟件將兩者結(jié)合在一起,對(duì)熱沖壓成形淬火過程進(jìn)行流固耦合分析,得到熱沖壓淬火完成后的結(jié)果溫度場(chǎng),對(duì)工件經(jīng)淬火后的溫度場(chǎng)分布規(guī)律進(jìn)行了分析,并將數(shù)值仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比,驗(yàn)證了數(shù)值仿真模型的正確性。最后,對(duì)冷卻水道的直徑、冷卻水流速、型面與水道間的壁厚和水道間的距離等冷卻系統(tǒng)參數(shù)及淬火工藝參數(shù)—保壓壓力進(jìn)行選擇,并進(jìn)行正交優(yōu)化設(shè)計(jì)試驗(yàn),得到了優(yōu)化結(jié)果。
【關(guān)鍵詞】：高強(qiáng)度鋼板 冷卻系統(tǒng) 淬火參數(shù) 正交優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U466
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 引言9-11
• 1.2 熱沖壓工藝11-13
• 1.2.1 熱沖壓技術(shù)原理11-12
• 1.2.2 熱沖壓工藝分類12-13
• 1.3 熱沖壓冷卻系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀14-16
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容16-17
• 第2章 熱沖壓成形模型建立及結(jié)果分析17-31
• 2.1 傳熱學(xué)基本理論17-21
• 2.1.1 熱傳導(dǎo)17-18
• 2.1.2 熱對(duì)流18-19
• 2.1.3 熱輻射19
• 2.1.4 導(dǎo)熱微分方程19-21
• 2.2 沖壓成形模型建立21-27
• 2.2.1 幾何模型21
• 2.2.2 熱沖壓模具模型21-23
• 2.2.3 有限元模型23-27
• 2.3 熱沖壓成形結(jié)果分析27-30
• 2.4 本章小結(jié)30-31
• 第3章 淬火模型結(jié)果分析及試驗(yàn)驗(yàn)證31-45
• 3.1 耦合分析軟件MpCCI簡(jiǎn)介31-33
• 3.2 冷卻淬火模型建立33-40
• 3.2.1 固體模型33-34
• 3.2.2 流體模型34-40
• 3.3 淬火溫度場(chǎng)分析40-42
• 3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證42-43
• 3.5 本章小結(jié)43-45
• 第4章 淬火工藝數(shù)值模擬45-53
• 4.1 模具溫度場(chǎng)動(dòng)態(tài)平衡45-48
• 4.2 冷卻系統(tǒng)參數(shù)影響分析48-52
• 4.2.1 水道直徑48-50
• 4.2.2 冷卻水速50-51
• 4.2.3 型面與水道間的壁厚51-52
• 4.3 本章小結(jié)52-53
• 第5章 基于正交試驗(yàn)的淬火參數(shù)優(yōu)化53-63
• 5.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)53-59
• 5.1.1 基本原理53-54
• 5.1.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)54-56
• 5.1.3 結(jié)果分析56-59
• 5.2 優(yōu)化結(jié)果模擬分析59-62
• 5.3 本章小結(jié)62-63
• 結(jié)論63-65
• 參考文獻(xiàn)65-69
• 致謝69

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 朱錚;汽車用高強(qiáng)度鋼板的開發(fā)應(yīng)用和發(fā)展前景[J];鋼鐵;2000年11期

2 殷宇佳;日本汽車用高強(qiáng)度鋼板新產(chǎn)品及其特點(diǎn)[J];汽車工藝與材料;2000年11期

3 鄭偉;新日鐵公司開發(fā)汽車用100kg級(jí)高強(qiáng)度鋼板[J];山東冶金;2002年02期

4 張宇,王德財(cái);高強(qiáng)度鋼板的應(yīng)用研究[J];汽車工藝與材料;2004年06期

5 ;舞鋼高強(qiáng)度鋼板[J];寬厚板;2006年02期

6 ;舞鋼高強(qiáng)度鋼板[J];寬厚板;2006年03期

7 張義和;;汽車高強(qiáng)度鋼板最新動(dòng)態(tài)(下)[J];現(xiàn)代零部件;2007年11期

8 藤田毅;李英蘭;;汽車面板用高性能高強(qiáng)度鋼板[J];鞍鋼技術(shù);2008年02期

9 ;舞鋼高強(qiáng)度鋼板[J];寬厚板;2008年02期

10 張?bào)忝?;高強(qiáng)度鋼板：專用車輕量化的首選[J];專用汽車;2008年07期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 郭廣麗;任志衛(wèi);;高強(qiáng)度鋼板在汽車行業(yè)的應(yīng)用[A];經(jīng)濟(jì)策論（下）[C];2011年

2 郭俊;;高強(qiáng)度鋼板沖壓工藝分析[A];四川省第十一屆汽車學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2013年

3 郭廣麗;任志衛(wèi);;高強(qiáng)度鋼板在汽車行業(yè)的應(yīng)用[A];第八屆河南省汽車工程科技學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集(下)[C];2011年

4 高憲臣;李文德;李培霖;郭海權(quán);張翔;;超高強(qiáng)度鋼板熱沖壓模專用帶水道托起機(jī)構(gòu)[A];華北六省區(qū)鍛壓技術(shù)文集（2012）[C];2012年

5 倪志軍;劉孝榮;張漢謙;侯洪;宋金玲;;寶鋼大型原油儲(chǔ)罐用高強(qiáng)度鋼板的開發(fā)和工程應(yīng)用[A];壓力容器先進(jìn)技術(shù)——第七屆全國壓力容器學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2009年

6 閔洪剛;呂作榮;;本鋼600MPa級(jí)冷成型用熱軋高強(qiáng)度鋼板的開發(fā)[A];2006中國金屬學(xué)會(huì)青年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2006年

7 張大勇;劉萬頂;翟志良;李海;;淺談高強(qiáng)度鋼板在專用車的應(yīng)用[A];第九屆河南省汽車工程技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2012年

8 閆慶禹;楊明;趙維川;段彥賓;;典型汽車高強(qiáng)度鋼板沖壓產(chǎn)品回彈補(bǔ)償研究[A];“2011西部汽車產(chǎn)業(yè)·學(xué)術(shù)論壇”暨四川省汽車工程學(xué)會(huì)四屆第九次學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2011年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 郭廷杰;日本加大高強(qiáng)度鋼板開發(fā)[N];中國冶金報(bào);2005年

2 朱久發(fā);國外汽車車身用高強(qiáng)度鋼板及其問題對(duì)策[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2007年

3 朱文英;汽車用高強(qiáng)度鋼板開發(fā)現(xiàn)狀[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2000年

4 朱文英;汽車用高強(qiáng)度鋼板現(xiàn)狀與未來[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2002年

5 郭廷杰;日各大鋼開發(fā)成功80～100kg級(jí)車用高強(qiáng)度鋼板[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2003年

6 肖英龍;汽車結(jié)構(gòu)部件用高強(qiáng)度鋼板新進(jìn)展[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2007年

7 肖英龍;汽車用高強(qiáng)度鋼板制造技術(shù)展望[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2007年

8 周傳勇;濟(jì)鋼高強(qiáng)度鋼板大放異彩 摘得第2個(gè)中國名牌稱號(hào)[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2007年

9 郭廷杰;日本汽車用高強(qiáng)度鋼板的開發(fā)動(dòng)向[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2011年

10 廖建國;汽車用高強(qiáng)度鋼板的開發(fā)及今后發(fā)展[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2002年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 汪昌盛;先進(jìn)高強(qiáng)度鋼板沖切模具的磨損特性研究[D];上海交通大學(xué);2014年

2 湯禹成;高強(qiáng)度鋼板料拉深成形工藝穩(wěn)健設(shè)計(jì)及模具結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化[D];上海交通大學(xué);2009年

3 王金輪;基于高強(qiáng)度鋼板的車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)鍵理論與應(yīng)用研究[D];華南理工大學(xué);2011年

4 馬朝暉;大型原油儲(chǔ)罐用高強(qiáng)度鋼板的研制[D];東北大學(xué);2009年

5 張磊;高強(qiáng)度鋼板熱沖壓過程的模具溫度控制與數(shù)值模擬技術(shù)研究[D];山東大學(xué);2013年

6 吳磊;高強(qiáng)度鋼板扭曲回彈特性及控制方法研究[D];湖南大學(xué);2010年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 何健;高強(qiáng)度鋼板熱成形模具冷卻通道設(shè)計(jì)及優(yōu)化[D];燕山大學(xué);2015年

2 邸愛英;自卸車車箱用500CX高強(qiáng)度鋼板的開發(fā)[D];東北大學(xué);2014年

3 張建永;汽車高強(qiáng)度鋼板熱沖壓淬火參數(shù)優(yōu)化[D];燕山大學(xué);2016年

4 唐玉佳;車用高強(qiáng)度鋼板成形仿真及坯料展開關(guān)鍵算法研究[D];吉林大學(xué);2007年

5 郭亞洲;車用高強(qiáng)度鋼板熱成形工藝參數(shù)實(shí)驗(yàn)研究[D];吉林大學(xué);2012年

6 武東森;高強(qiáng)度鋼板多相區(qū)流變力學(xué)行為及熱變形動(dòng)態(tài)耦合相變機(jī)理[D];重慶大學(xué);2015年

7 李方暉;高強(qiáng)度鋼板的多點(diǎn)成形過程數(shù)值模擬研究[D];吉林大學(xué);2014年

8 劉勇;高強(qiáng)度鋼板的非回轉(zhuǎn)對(duì)稱成形研究[D];北京理工大學(xué);2008年

9 蔣崢嶸;高強(qiáng)度鋼板熱沖壓工藝研究及有限元分析[D];重慶大學(xué);2011年

10 羅桂常;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[D];重慶大學(xué);2015年

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本文編號(hào)：577262