高强钢TRB热冲压成形工艺和试验研究

摘要

轧制变厚度板(Tailor Rolling Blank，TRB)作为一种新兴的材料结构，特点是在其轧制方向上厚度均匀变化，可以根据零件的强度要求合理分布板厚，具有轻量化的优点。将高强钢TRB热冲压成形技术运用于车身结构设计中，可大幅减轻车身质量，同时又可以保证车身的安全性要求，最终从车身轻量化上实现节能减排的目的，具有非常重要的意义。
　　汽车B柱是车身重要结构件，可简化为T形件。基于T形件，设计了高强钢TRB热冲压成形模具，模具采用镶块式设计，型面与板料形状相吻合，既针对TRB热冲压有良好的成形性，又具有优异的冷却效果。
　　运用ABAQUS软件建立高强钢TRB热冲压成形有限元模型，进行热成形过程数值模拟，分析了不同冲压速度、保压时间和初始冲压温度对高强钢TRB热冲压成形性的影响规律，并研究了板料几何参数对成形件的应变、过渡区位移量、温度场分布和回弹的影响规律。获得了比较合理的工艺参数，并提出了板料几何参数的选用方法。
　　搭建高强钢TRB热冲成形试验平台，对不同工艺参数和板料几何参数下的高强钢TRB进行了热冲压成形试验，研究了保压时间和保压力对成形件厚区与薄区的抗拉强度及对过渡区硬度的影响规律；并分析了过渡区长度和板料厚度比对热冲压成形性的影响规律。基于成形件的冷却效果和回弹分析，数值模拟结果和试验结果对比吻合度较好，验证了数值模拟的准确性。

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第1章 绪 论

1.1 课题背景和研究意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究现状的分析

1.4 课题研究的主要内容

第2章 高强钢TRB热冲压成形模具设计

2.1 引言

2.2 TRB热冲压模具的总体分析

2.3 冷却系统设计

2.4 TRB热冲压模具的整体结构设计

2.5 本章小结

第3章 高强钢TRB热冲压成形过程数值模拟

3.1 引言

3.2 有限元模型的建立

3.3 TRB热冲压成形性的评价

3.4 仿真结果分析

3.5 本章小结

第4章 高强钢TRB热冲压成形试验研究

4.1 搭建高强钢TRB试验平台

4.2 方案设计

4.3 试验结果分析

4.4 本章小结

结论

参考文献

声明

致谢