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汽车超高强钢热冲压工艺影响因素及试验研究
| 论文题名： | 汽车超高强钢热冲压工艺影响因素及试验研究 |
| 关键词： | 超高强钢;热冲压;马氏体相变;汽车轻量化;数值模拟;塑性变形 |
| 摘要： | 随着汽车行业的快速发展,汽车轻量化已成为汽车行业主流的发展趋势。伴随着汽车轻量化的同时,人们对汽车安全性、舒适性要求越来越高。为解决汽车轻量化与安全性之间的矛盾关系,人们将目光转向超高强钢热冲压工艺。本文以汽车常用的超高强钢22MnB5为研究对象,采用数值模拟与试验相结合的方法对热冲压工艺展开研究。分析了热冲压过程中板料的温度场及应力场的变化,归纳了不同工艺参数对板料厚度分布、回弹量及冷却效果的影响规律,并设计了热冲压模具进行热冲压试验研究。 研究结果表明,施加热交换系数在冷却水道内壁以等效为通冷却水,实现了板料的冷却淬火过程,淬火后板料温度下降明显且分布均匀。增大板料初始温度、单位压边力、摩擦系数及冲压速度均会导致板料减薄量增大。因此在实际热冲压生产中通过降低压边力和冲压速度、改善润滑条件可以避免板料产生拉裂现象。板料经冷却淬火后,回弹量明显降低。通过增大板料初始温度和冲压速度,可提高板料处的塑性变形比例,降低回弹量。增大板料初始温度和水流速度、降低模具初始温度可使板料冷却速率增大。在冷却淬火阶段,板料在法兰、直壁和底部区域的冷却速率存在差异,其中底部的冷却速率最快,马氏体相变最充分。试验表明,在板料初始温度为900℃条件下,淬火后板料的组织为细小的马氏体组织,抗拉强度达到1580MPa,维氏硬度达到450HV,淬火效果最好。随着初始温度的继续增大,奥氏体开始长大,淬火后板料的抗拉强度及硬度开始降低。 |
| 作者： | 巩子天纵 |
| 专业： | 材料加工工程 |
| 导师： | 李萍 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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