高强钢热成形不同冷却速率力学性能研究

摘要

近些年，制造业技术不断进步，汽车行业的需求也不断提高，对零件的力学性能有了更高的要求，并且为了节约能源减少排放量开始越来越多地使用高强钢。但是由于超高强度钢冷冲压成形后强度可以达到1000MPa，这就导致超高强度钢冷冲压成形具有回弹大，零件精度低等问题。然而传统的冷冲压工艺在高强钢的成形过程中存在很多工艺问题，为了解决这些问题人们开始关注高强钢热成形。人们逐渐认识到通过不同的热成形工艺可以得到不同的组织，不同性能的零件，这样根据零件的不同要求设计不同的热成形工艺非常必要。
　　本文从热成形的基本原理入手，通过改变模具的温度及成形工艺，探究模具温度及各种成形工艺对零件的力学性能的影响。本文以USibor1500（22MnB5）作为研究对象，针对模具温度，保压时间，冷却工艺设计了不同的实验方案。前期通过数值分析的方法做了初步的分析，后期进行了平模实验，并且观察了组织结构，研究了不同工艺不同拉伸速率下零件的力学性能。结果表明：逐渐升高模具的温度，板料冷却速率下降，零件微观组织中贝氏体含量增加，零件的抗拉强度降低，硬度降低，延展率增加。零件虽然牺牲了强度，但是获得了更好的变形和碰撞的能力。本文还根据采集温度的曲线，与温度模拟进行了对比，找到了较为准确的模拟方法，并且跟实际温度曲线做了对比。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪论

1.1 引言

1.2 热成形技术简介

1.3 国内外研究现状

1.4 选题背景以及意义

1.5 本文主要研究内容

2 变强度热冲压工艺试验

2.1 引言

2.2 实验用高强钢性能介绍

2.3 实验器材及实验方案的设计

2.4 炉冷的工艺性能分析

2.5 空冷的工艺性能分析

2.6 模具温度为室温的工艺性能分析

2.7 模具温度350℃的工艺性能分析

2.8 模具温度400℃的工艺性能分析

2.9 模具温度450℃的工艺性能分析

2.10 模具温度500℃保压时间20s的工艺性能分析

2.11 模具温度500℃保压时间120s的工艺性能分析

2.12 实验结果总结对比

2.13 本章总结

3 变强度热冲压温度场模拟

3.1 引言

3.2 热成形的模型分析

3.3 变强度平模数值模拟分析

4 总结与展望

4.1 本文总结

4.2 研究创新点

4.3 工作中的不足与展望

致谢

参考文献