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高强钢变厚板热冲压工艺基础研究
| 论文题名： | 高强钢变厚板热冲压工艺基础研究 |
| 关键词： | 变厚板;热冲压;有限元分析;高强钢;汽车轻量化 |
| 摘要： | 环境污染等现实问题决定了汽车轻量化是汽车行业可持续发展的迫切需求，白车身上采用变厚板（TRB）是实现轻量化目标的方法之一。变厚板相比等厚板，能够根据白车身实际的碰撞载荷分布，合理设计板料厚度，降低车身质量。高强钢变厚板和热冲压工艺的结合，可实现车身减重的双重效果，并且提高白车身的强度，保证汽车的安全性要求。相比传统热冲压技术，作为从“控形”向“控形控性”方向转变的代表，将来变厚板热冲压技术的发展具备可行性和重要意义。 本文中，以热成形钢22MnB5为研究对象，通过热模拟的方法，研究了22MnB5的高温流变应力行为，得出了应力跟温度、应变速率、应变三个变量之间的关系，总结了22MnB5板材相关的热物性参数，运用DEFORM软件建立了变厚板有限元模型。归纳总结了变厚板热冲压技术相关的力学、相变动力学理论。 通过 DEFORM软件对变厚板热冲压整个工艺流程进行了模拟，总结了板料转移、落料、成形和保压淬火四个阶段中温度场、应力场的变化规律和相变分布情况。 针对冲压速度和保压力两个工艺参数对变厚板热冲压工艺的影响做了有限元分析，确定了合理的参数范围。针对变厚板热冲压成形件厚区、薄区存在强度梯度的情况，通过有限元分析了板料和模具之间接触换热系数和模具温度对性能梯度分布的变厚板热成形件的影响规律，确定了热成形件性能分区分布时换热系数和模具温度在厚区、过渡区、薄区取值的合理范围。 完成了有限元模型中变厚板热冲压成形模具设计，型面符合变厚板要求，通过仿真分析确保了模具的冷却系统设计符合冷却要求；设计并加工了平板分区冷却实验平台需要的分区模具，结构上增加了弹簧支撑和承料钉，分析了分区冷却试验的可行性。 |
| 作者： | 齐镇镇 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 彭艳 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 燕山大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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