22MnB5鋼板熱成型性能研究及右前立柱下角撐熱成型過程數(shù)值模擬.pdf

1、由于近年來環(huán)保意識的提升，汽車業(yè)為了降低油耗并且提高汽車行駛的安全性，全球各大汽車廠商均致力于采用高強(qiáng)度鋼板以達(dá)到減輕車身自重與環(huán)保的目的。然而，剛強(qiáng)度鋼板在沖壓成形過程中容易產(chǎn)生回彈、扭曲等難以預(yù)測的現(xiàn)象，導(dǎo)致成形十分困難。因此，熱成型技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。用來進(jìn)行熱成型的超高強(qiáng)度鋼板主要是硼鋼，而22MnB5鋼板是熱成型廣泛應(yīng)用的超高強(qiáng)鋼板。熱成型過程是將強(qiáng)度為200～300MPa的鋼板加熱之后快速轉(zhuǎn)移到模具中成形的過程。由于熱成型過程中有

2、保壓淬火過程，使鋼板的組織結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，這樣最終零件的強(qiáng)度可到達(dá)1400MPa以上。而且，熱成型可以解決回彈、扭曲等冷沖壓難以解決的問題。由此可見熱成型技術(shù)是未來汽車結(jié)構(gòu)件重要的成形技術(shù)。
　　 本文主要通過數(shù)值模擬與熱成型試驗(yàn)的方法對熱成型技術(shù)進(jìn)行研究。首先，查找文獻(xiàn)資料，介紹熱成型常用的材料以及實(shí)驗(yàn)過程中所用的22MnB5鋼板的物理和熱學(xué)參數(shù)，分析典型的熱成型工藝過程。其次，選用金屬板材熱力耦合CAE軟件PAM-STAM

3、P2011對右前立柱下角撐零件進(jìn)行熱成型過程數(shù)值模擬。本次模擬過程采用兩種結(jié)構(gòu)形式的模具進(jìn)行，兩種結(jié)構(gòu)形式的模具凸模的結(jié)構(gòu)都相同，不同的是凹模與壓料芯的結(jié)構(gòu)。一種是凹模與壓料芯分開的結(jié)構(gòu)形式，另一種模具是凹模與壓料芯組合的結(jié)構(gòu)形式。通過模擬得到了熱成型零件的溫度場分布、厚度分布、減薄率以及馬氏體含量分布。再次，設(shè)計(jì)合理的方案進(jìn)行熱成型試驗(yàn)，為了保持與模擬過程一致，試驗(yàn)中也設(shè)計(jì)了兩種結(jié)構(gòu)形式的模具。實(shí)驗(yàn)過程中先用小塊方料進(jìn)行溫降試驗(yàn)，獲得