超高強(qiáng)度硼鋼板熱沖壓的力學(xué)性能研究.pdf

1、超高強(qiáng)度鋼板在汽車車身上的應(yīng)用,不但可以實(shí)現(xiàn)汽車輕量化,而且還可使車體的彎曲剛性和扭轉(zhuǎn)剛性都得到顯著提高,保證整車的碰撞安全性,故而成為汽車用鋼鐵材料的重要發(fā)展方向。超高強(qiáng)度鋼板的熱沖壓成形工藝集傳熱、形變和相變于一身,沖壓過程中鋼板的力學(xué)性能、成形機(jī)理和成形工藝與傳統(tǒng)的冷沖壓和熱加工都不相同。板料在熱沖壓成形過程中經(jīng)歷了復(fù)雜的溫度變化,其力學(xué)性能也隨溫度的變化而變化。因此,對熱沖壓成形過程中鋼板力學(xué)性能進(jìn)行研究,探索成形參數(shù)對鋼板力學(xué)

2、性能的影響規(guī)律,對于熱沖壓成形技術(shù)的深入研究與實(shí)際應(yīng)用具有重要意義。 本文以超高強(qiáng)度硼鋼板USIBOR 1500為研究對象,采用試驗(yàn)研究與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,對熱沖壓成形過程中鋼板力學(xué)性能的變化規(guī)律及主要成形參數(shù)對其力學(xué)性能變化的影響規(guī)律進(jìn)行研究。研究工作在對熱沖壓成形工藝進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,完成了高溫力學(xué)性能試驗(yàn)。即在材料完全奧氏體化后降到不同溫度、不同應(yīng)變速率條件下進(jìn)行了單向拉伸試驗(yàn),獲得了不同條件下的真實(shí)應(yīng)力—應(yīng)變曲線,分

3、析了主要工藝參數(shù)對鋼板流變應(yīng)力的影響規(guī)律。在高溫拉伸試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上提出了鋼板的熱沖壓流變應(yīng)力修正數(shù)學(xué)模型,并將修正數(shù)學(xué)模型耦合到有限元軟件中進(jìn)行數(shù)值模擬,驗(yàn)證了該數(shù)學(xué)模型正確性。采用有限元分析技術(shù)對超高強(qiáng)度硼鋼板U型件的熱沖壓成形工藝過程進(jìn)行了數(shù)值模擬與仿真,研究了主要成形工藝參數(shù)對板料成形的影響規(guī)律,并論證了適宜的熱沖壓成形工藝參數(shù)。最后,與超高強(qiáng)度硼鋼板U型件的熱沖壓成形工藝試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比,驗(yàn)證了研究結(jié)果的正確性,為該項(xiàng)新工藝今