本文關(guān)鍵詞：車用熱成形鋼22MnB5若干基礎(chǔ)性能研究及其應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：針對車用熱成形鋼22MnB5的若干基礎(chǔ)性能進行了實驗和計算機仿真的研究,為實際熱成形生產(chǎn)工藝和熱成形計算機模擬提供了積累和探索。 首先,基于掃描型X射線熒光光譜儀,測定了本文研究的22MnB5的詳細組分。其次,通過基礎(chǔ)實驗,獲得了22MnB5的抗拉強度、抗彎強度和應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系等基礎(chǔ)力學(xué)性能。設(shè)計了特殊V形熱彎曲實驗,研究了22MnB5在不同溫度下的彎曲成形性,得到了22MnB5的最佳彎曲成形溫度區(qū),并通過實際熱成形防撞梁的彎曲實驗進行了驗證。為了探究板料沖壓溫度對熱成形工藝的影響,設(shè)計了平板和U形兩套水冷模具,基于不同溫度下沖壓成形的22MnB5平板件和U形件性能的研究,得到了22MnB5的最佳沖壓溫度區(qū)。最后,在自主開發(fā)的車身概念設(shè)計系統(tǒng)VCD_ICAE (Vehicle Concept Design-Intelligent CAE)中,評估了22MnB5熱成形件的輕量化效果。此外,針對上述的三點彎曲和v形熱彎曲實驗進行了數(shù)值模擬,仿真結(jié)果與實驗結(jié)果能很好的吻合,為熱成形的計算機模擬和相關(guān)軟件開發(fā)提供了借鑒。 通過上述研究,本文主要取得了如下結(jié)論： (1)淬火后22MnB5的抗拉強度能達到1500MPa以上,約為淬火前的3倍,抗彎強度和彎曲吸能提高2-4倍,說明同時實現(xiàn)成形和淬火的熱成形工藝能顯著提高成形件的強度和吸能能力。 (2)600-7000℃是22MnB5的最佳彎曲成形溫度區(qū),在該溫度區(qū)彎曲淬火能獲得最精細的馬氏體組織,彎曲回彈角最小。 (3)22MnB5的最佳抗拉沖壓溫度區(qū)和最佳抗彎沖壓溫度區(qū)不一定是同一溫度區(qū),實際生產(chǎn)中,應(yīng)根據(jù)熱成形零部件的抗拉、抗彎要求來設(shè)定沖壓溫度。 (4)在VCD ICAE中,某概念車身引入22MnB5熱成形零部件后,車身質(zhì)量減輕了10.76%,同時車身的彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度得到了小幅提高,說明熱成形材料具有巨大的輕量化潛力,是實現(xiàn)汽車輕量化和提高被動安全性的最佳途徑。
【關(guān)鍵詞】：22MnB5 高強度鋼 熱成形 輕量化 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TG386
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-15
• 1.1 研究背景及意義8-10
• 1.2 車用鋼材趨勢10-11
• 1.3 熱成形技術(shù)介紹11-13
• 1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.5 本文研究內(nèi)容及意義14-15
• 2 22MnB5常溫拉伸、彎曲性能研究15-28
• 2.1 22MnB5單向拉伸實驗15-18
• 2.1.1 材料成分測定和金相分析15-16
• 2.1.2 拉伸實驗方法16-17
• 2.1.3 拉伸實驗結(jié)果17-18
• 2.2 22MnB5常溫三點彎曲實驗18-27
• 2.2.1 實驗設(shè)計18-19
• 2.2.2 三點彎曲實驗結(jié)果19-24
• 2.2.3 三點彎曲實驗仿真24-27
• 2.3 小結(jié)27-28
• 3 22MnB5特殊V形熱彎曲研究28-45
• 3.1 熱彎曲實驗?zāi)康?/span>28
• 3.2 熱彎曲實驗設(shè)計28-31
• 3.2.1 實驗原理28-29
• 3.2.2 實驗設(shè)備29-30
• 3.2.3 實驗流程30-31
• 3.3 實驗結(jié)果分析31-34
• 3.3.1 實驗溫度規(guī)律31-32
• 3.3.2 最佳成形溫度區(qū)32-34
• 3.4 熱成形防撞梁彎曲實驗34-36
• 3.5 熱彎曲實驗仿真36-44
• 3.5.1 熱力耦合理論36-39
• 3.5.2 有限元模型建立39-41
• 3.5.3 仿真結(jié)果41-44
• 3.6 小結(jié)44-45
• 4 22MnB5最佳沖壓溫度研究45-52
• 4.1 不同沖壓溫度平板件的制取45-46
• 4.2 模淬件抗拉、抗彎性能研究46-48
• 4.2.1 單向拉伸實驗46-47
• 4.2.2 三點彎曲實驗47
• 4.2.3 綜合分析47-48
• 4.3 不同沖壓溫度U形件的制取48-49
• 4.4 U形切割件拉伸實驗49-51
• 4.5 小結(jié)51-52
• 5 22MnB5在概念車身輕量化設(shè)計中的應(yīng)用52-67
• 5.1 VCD_ICAE梁截面厚度優(yōu)化模塊的開發(fā)52-58
• 5.1.1 研究現(xiàn)狀及意義52-53
• 5.1.2 截面庫開發(fā)53-58
• 5.2 截面形狀控制算法58-59
• 5.3 VCD_ICAE評估熱成形零部件輕量化前景59-66
• 5.3.1 優(yōu)化模型建立59-60
• 5.3.2 靈敏度分析60-63
• 5.3.3 優(yōu)化結(jié)果63-66
• 5.4 小結(jié)66-67
• 結(jié)論67-69
• 參考文獻69-72
• 附錄A 截面庫開發(fā)代碼72-77
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況77-78
• 致謝78-79

【引證文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 徐方毅;胡樹兵;陳宇;;熱成形鋼22MnB5的Q&P工藝[J];材料科學(xué)與工程學(xué)報;2013年03期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 于皖東;熱成形鋼局部淬火硬化工藝的可行性與車身應(yīng)用仿真研究[D];吉林大學(xué);2013年

2 嚴秀平;高強鋼板熱成形數(shù)值模擬與模具設(shè)計[D];天津理工大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：車用熱成形鋼22MnB5若干基礎(chǔ)性能研究及其應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：334864