本文關鍵詞：汽車超高強度硼鋼板熱沖壓成形工藝研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：高性能汽車、電動汽車、混合動力汽車等“綠色環(huán)保型汽車”越來越受到重視，節(jié)能、環(huán)保、高強化、輕量化也成為未來汽車發(fā)展的方向，其中最為重要的就是汽車材料高強化、輕量化。超高強度硼鋼熱沖壓生產的車身零部件可以滿足輕量化的要求，近年來得到了快速的發(fā)展。 本文運用等溫拉伸熱模擬試驗對寶鋼B1500HS鋼板的熱流變行為進行研究，分析了溫度、應變速率對流變應力-應變曲線的影響，并建立熱流變數(shù)學模型，實現(xiàn)對高溫下硼鋼流變行為的數(shù)學描述。同時，將建立的數(shù)學模型輸入到仿真軟件中，實現(xiàn)了在模擬中對硼鋼性能的描述。在此基礎上，運用ABAQUS軟件建立熱沖壓工藝典型成形零件——U形件的有限元仿真模型，探討初始溫度、凸凹模間隙和沖壓速度對U形件成形效果的影響，結果表明初始溫度和模具間隙對成形影響比較大，尤其是成形件溫度分布和板厚；沖壓速度對成形時間稍有影響，對整個零件成形結果影響不大。 為更全面分析覆蓋件熱沖壓的成形規(guī)律，在DYNAFORM軟件中建立B柱加強板的熱沖壓仿真模型，探討工藝參數(shù)對板厚、成形極限圖、溫度下降值和成形噸位的影響，并綜合正交實驗和灰色系統(tǒng)理論進行多目標優(yōu)化，得到最優(yōu)參數(shù)組合，通過模擬驗證了該優(yōu)化方法的正確性，，為后續(xù)熱沖壓工藝研究提供一定的理論和實踐意義。
【關鍵詞】：汽車輕量化 超高強度硼鋼 熱沖壓 U形件 B柱 灰色系統(tǒng)理論
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TG306;U466
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-8
• 致謝8-15
• 第一章 緒論15-22
• 1.1 課題的提出15-16
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀16-21
• 1.2.1 汽車用超高強度鋼板發(fā)展現(xiàn)狀16-18
• 1.2.2 硼鋼熱沖壓工藝研究現(xiàn)狀18-21
• 1.2.2.1 硼鋼熱成形基礎理論研究現(xiàn)狀18-19
• 1.2.2.2 硼鋼熱沖壓設備研究現(xiàn)狀19-21
• 1.3 課題研究的主要內容21
• 1.4 課題研究的意義21-22
• 第二章 超高強度硼鋼熱沖壓成形理論基礎22-27
• 2.1 金屬熱塑性變形機理22-23
• 2.1.1 晶內滑移變形22
• 2.1.2 晶界滑移變形22-23
• 2.1.3 擴散性蠕變23
• 2.1.4 動態(tài)回復和動態(tài)再結晶23
• 2.2 金屬熱塑性成形的屈服準則23-25
• 2.2.1 密塞斯 (Von Mises)屈服準則24
• 2.2.2 希爾(Hill)屈服準則24-25
• 2.2.3 Barlat-Lian 屈服準則25
• 2.3 金屬熱沖壓過程中的傳熱學理論25-27
• 2.3.1 熱力學第一定律25
• 2.3.2 熱傳遞三種方式的描述25-26
• 2.3.3 瞬態(tài)傳熱問題的基本方程26-27
• 第三章 B1500HS 超高強鋼熱流變行為及數(shù)學模型研究27-36
• 3.1 B1500HS 應力—應變曲線實驗研究27-32
• 3.1.1 熱模擬實驗27-29
• 3.1.2 流變應力—應變曲線分析29-32
• 3.2 B1500HS 熱沖壓流變應力數(shù)學模型研究32-34
• 3.2.1 流變應力數(shù)學模型的建立32-33
• 3.2.2 數(shù)學模型計算結果與試驗結果對比33-34
• 3.3 本章小結34-36
• 第四章 U 形件熱沖壓成形過程數(shù)值模擬分析36-56
• 4.1 引言36
• 4.2 板料熱沖壓有限元仿真基本理論與軟件介紹36-39
• 4.2.1 溫度場分析37
• 4.2.2 變形和溫度場的相互影響37-38
• 4.2.3 熱力耦合分析的有限元理論38
• 4.2.4 有限元軟件的選取38-39
• 4.3 U 形件零件圖及工藝分析39
• 4.4 U 形件熱沖壓有限元模型39-43
• 4.4.1 材料模型的建立40-41
• 4.4.2 成形分析步的設定41-42
• 4.4.3 成形中接觸的定義42-43
• 4.4.4 劃分網格43
• 4.5 模擬結果分析及討論43-54
• 4.5.1 U 形件熱沖壓過程分析44-48
• 4.5.1.1 不同時刻溫度分布比較44-45
• 4.5.1.2 不同時刻應力分布比較45-46
• 4.5.1.3 不同時刻厚度分布比較46-47
• 4.5.1.4 回彈情況分析47-48
• 4.5.2 板料初始溫度對成形的影響48-50
• 4.5.2.1 板料初始溫度對成形件溫度分布的影響48-49
• 4.5.2.2 板料初始溫度對成形件厚度分布的影響49-50
• 4.5.2.3 板料初始溫度對成形件回彈的影響50
• 4.5.3 模具間隙對成形的影響50-52
• 4.5.3.1 模具間隙對成形件溫度分布的影響50-51
• 4.5.3.2 模具間隙對成形件厚度分布的影響51-52
• 4.5.3.3 模具間隙對成形件回彈的影響52
• 4.5.4 沖壓速度對成形的影響52-54
• 4.5.4.1 沖壓速度對成形件溫度分布的影響52-53
• 4.5.4.2 沖壓速度對成形件厚度分布的影響53-54
• 4.5.4.3 沖壓速度對成形件回彈的影響54
• 4.6 本章小結54-56
• 第五章 汽車中立柱加強板熱沖壓數(shù)值模擬及工藝參數(shù)多目標優(yōu)化56-69
• 5.1 引言56
• 5.2 中立柱加強板熱成形特點分析56-57
• 5.3 熱沖壓有限元模型建立57-60
• 5.3.1 材料模型與單元類型選擇57-58
• 5.3.2 網格劃分及工藝補充面處理58
• 5.3.3 邊界條件58-59
• 5.3.4 等效拉延筋59-60
• 5.4 B 柱加強板熱成形結果分析60-62
• 5.4.1 成形結束溫度分布情況60-61
• 5.4.2 成形極限圖分析61
• 5.4.3 板料厚度變化情況61
• 5.4.4 熱沖壓與冷沖壓成形噸位比較61-62
• 5.5 B 柱加強板熱沖壓工藝參數(shù)多目標優(yōu)化62-68
• 5.5.1 穩(wěn)健設計和灰色系統(tǒng)理論62-63
• 5.5.2 正交試驗設計63-64
• 5.5.2.1 試驗因素及水平63-64
• 5.5.2.2 正交試驗考察指標64
• 5.5.3 計算目標函數(shù)灰色關聯(lián)系數(shù)和灰色關聯(lián)度64-66
• 5.5.4 優(yōu)化結果仿真驗證66-68
• 5.6 本章小結68-69
• 第六章 結論與展望69-71
• 6.1 主要結論69-70
• 6.2 展望70-71
• 參考文獻71-76
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文76-77

【相似文獻】

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本文編號：364497