U形件熱成型模具冷卻系統(tǒng)的試驗(yàn)與仿真研究.pdf

1、隨著汽車輕量化和碰撞安全性的提高，高強(qiáng)度鋼的熱成型技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于車身零部件的制造。熱沖壓成形技術(shù)在歐洲等工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家已經(jīng)進(jìn)行了多年深入研究，國(guó)內(nèi)熱成型模具主要從這些國(guó)家進(jìn)口，且鮮有相關(guān)資料與研究結(jié)果發(fā)表。熱成型模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是模具設(shè)計(jì)和熱成型技術(shù)的瓶頸，仿真技術(shù)無(wú)疑是熱成型研究的有效工具。
　　 本論文通過(guò)試驗(yàn)和仿真相結(jié)合的方法，研究U形件熱成型模具冷卻系統(tǒng)的布置，以及有限元方法在熱成型模具冷卻系統(tǒng)仿真中的應(yīng)用。主要完

2、成了以下工作:
　　 1、開(kāi)發(fā)了一套傳熱試驗(yàn)裝置，確定了模具的傳熱參數(shù)。設(shè)計(jì)制造了與模具配合使用的加熱板和絕熱板，通過(guò)模具純加熱試驗(yàn)用仿真反求的方法確定出模具的導(dǎo)熱系數(shù)與熱容等傳熱參數(shù)。另外，模具通水加熱試驗(yàn)與仿真的對(duì)比一方面驗(yàn)證了計(jì)算出的冷卻水對(duì)流換熱系數(shù)，另一方面也驗(yàn)證了仿真反求出的模具傳熱參數(shù)，為提高熱成型仿真精度奠定基礎(chǔ)。
　　 2、改進(jìn)模具的冷卻系統(tǒng)，通過(guò)控制冷卻水管的開(kāi)關(guān)可變換不同冷卻系統(tǒng)，開(kāi)展不同冷卻系統(tǒng)情

3、況下的熱沖壓成形試驗(yàn)。完成了5種不同冷卻方案下的熱沖壓成形試驗(yàn)，從成形件的力學(xué)性能與金相組織兩個(gè)方面，分析了不同冷卻方案對(duì)成形件質(zhì)量的影響。該研究對(duì)U型件熱成型模具冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)有參考價(jià)值，為開(kāi)展熱成型仿真技術(shù)研究提供了試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
　　 3、研究了熱成型精確仿真方法。采用仿真反求出的模具傳熱參數(shù)與驗(yàn)證過(guò)的冷卻水對(duì)流換熱系數(shù)，對(duì)5種冷卻方案的熱沖壓成形過(guò)程進(jìn)行仿真分析，得到測(cè)點(diǎn)的溫度-時(shí)間曲線與模具的表面溫度分布情況，試驗(yàn)結(jié)果與仿真