变强度冲压件热成形关键技术研究

摘要

传统高强钢板热冲压中，板料整体都要进行快速淬火冷却，从而获得整体均匀的高强度零件。高强度零部件在汽车领域应用相当广泛，然而有些零部件不要求整体高强度对变强度要求比较高，例如汽车B柱。上部需要较高的强度使汽车很好的抵制冲击时壳体的入侵以保证其完整性，下部需要较低的强度、较高的塑性吸收汽车冲击时的能量以保证乘客的安全。因此，课题基于T形件对变强度冲压件热成形过程进行数值模拟和试验研究。
　　基于变强度冲压件对于强度的要求和热冲压成形过程中的相变分析，设计了模具的总体结构，包括加热区、过渡区和冷却区。对模具各区域进行具体结构设计，重点是冷却系统和加热系统的设计。
　　运用ABAQUS软件对不同过渡区长度和模具加热温度下成形件应力、应变和温度场进行数值模拟，分析了成形件破裂的影响因素。利用ANSYSCFX软件对多工艺循环下模具加热温度等工艺参数的保压过程进行了数值模拟，分析了工艺参数对成形件温度场分布的影响规律，并确定了合理参数范围。
　　搭建了变强度热冲压试验平台，基于数值模拟中确定的工艺参数范围设计试验方案。依据试验方案进行变强度热冲压试验，分析了模具加热温度、保压时间和保压力等工艺参数对成形件加热区和冷却区抗拉强度的影响规律，以及对过渡区特征点硬度的影响规律。对比了保压结束后成形件数值模拟结果与试验结果，平均误差小于13％，验证了保压过程温度场数值模拟的准确性。

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第1章 绪 论

1.1 课题背景及意义

1.2 国内外研究现状及分析

1.3 课题主要研究内容

第2章 变强度件热冲压成形模具设计

2.1 模具设计理论分析及总体结构

2.2 模具主要零件及参数设计

2.3 模具加热区设计

2.4 模具过渡区设计

2.5 模具冷却区设计

2.6 本章小结

第3章 变强度热冲压过程数值模拟

3.1 数值模拟工具选择

3.2 成形过程数值模拟

3. 3 保压过程数值模拟

3.4 本章小结

第4章 变强度冲压件热成形试验研究

4.1 热冲压试验准备

4.2 试验毛坯确定

4.3 变强度热冲压试验结果分析

4.4 本章小结

结论

参考文献

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