本文關(guān)鍵詞：車用高強(qiáng)度鋼板熱沖壓工藝改進(jìn)研究及應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《大連理工大學(xué)》 2013年

車用高強(qiáng)度鋼板熱沖壓工藝改進(jìn)研究及應(yīng)用

于宏元  

【摘要】：高強(qiáng)度鋼板熱沖壓成形技術(shù)能夠同時(shí)解決汽車輕量化和碰撞安全這對(duì)矛盾,對(duì)制造節(jié)能、環(huán)保和安全的汽車具有重要意義。本文對(duì)高強(qiáng)度鋼板22MnB5的熱沖壓工藝改進(jìn)及熱沖壓零件在車身輕量化和碰撞安全中的應(yīng)用進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)和仿真研究。 進(jìn)行了熱沖壓基本工藝參數(shù)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)研究,獲得了奧氏體化參數(shù)加熱溫度、保溫時(shí)間以及冷卻速率等對(duì)熱沖壓后材料機(jī)械性能的影響規(guī)律。基于厚度1.6mm熱沖壓高強(qiáng)度鋼板22MnB5的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：基本工藝參數(shù)改進(jìn)后的最佳加熱溫度為900℃～950℃,最佳保溫時(shí)間為2min～4min,最佳冷卻速率為36℃/s～173℃/s,基于改進(jìn)工藝的熱沖壓零件材料兼具高強(qiáng)度和良好塑性。 基于U形熱沖壓實(shí)驗(yàn)和ABAQUS有限元仿真、復(fù)雜形狀零件熱沖壓實(shí)驗(yàn)和Dynaform有限元仿真,進(jìn)行了熱沖壓關(guān)鍵工藝改進(jìn)研究。獲得了快速急冷工藝對(duì)熱沖壓件淬火速率、淬火均勻性、微觀組織、機(jī)械性能、回彈和成形性能的影響規(guī)律。實(shí)驗(yàn)和仿真結(jié)果表明：成形溫度在600℃～700℃時(shí),板料的平均冷卻速率達(dá)到30℃/s以上,實(shí)現(xiàn)了板料的淬火,微觀組織轉(zhuǎn)變?yōu)闂l狀馬氏體,抗拉強(qiáng)度達(dá)到1500MPa以上；同時(shí),U形熱沖壓件的回彈△H絕對(duì)值小于0.3mm,滿足成形精度要求；成形溫度650℃材料硬化指數(shù)高、成形性能好,復(fù)雜形狀熱沖壓件沒有出現(xiàn)破裂。采用快速急冷工藝,將高溫板料快速急冷至合適溫度再熱沖壓成形,能夠顯著改善板料的成形性能,同時(shí)提高其淬火速率、獲得滿足機(jī)械性能和形狀精度要求的熱沖壓件。 根據(jù)改進(jìn)工藝制造了熱沖壓車門防撞梁,測試了其材料性能、成形性能、抗彎性能和吸能性能等。實(shí)驗(yàn)和仿真結(jié)果表明：成形溫度650℃熱沖壓車門防撞梁最大抗彎載荷可以達(dá)到14.58kN、最大動(dòng)態(tài)沖擊吸能達(dá)到2.25kJ,兼具高強(qiáng)度和良好的塑性變形吸能能力,綜合性能最優(yōu),改進(jìn)工藝熱沖壓車門防撞梁更適合抵抗側(cè)面碰撞。采用熱沖壓車門防撞梁和B柱對(duì)車身側(cè)圍結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì),并基于LS-DYNA進(jìn)行了整車側(cè)碰仿真優(yōu)化分析,采用1.6mm熱沖壓成形車門防撞梁替換2.5mm DP800防撞梁、采用1.2mm熱沖壓成形B柱加強(qiáng)板替換1.5mm DP800B柱加強(qiáng)板后,B柱侵入量、侵入速度、車體變形和吸能情況都達(dá)到或優(yōu)于原方案,整車減重可達(dá)3.7kg,能夠在保證碰撞安全性的同時(shí)實(shí)現(xiàn)輕量化。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TG306;U466
【目錄】：

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5 王金輪;基于高強(qiáng)度鋼板的車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)鍵理論與應(yīng)用研究[D];華南理工大學(xué);2011年

6 陽德森;基于可控拉深筋技術(shù)的高強(qiáng)度鋼板拉深性能優(yōu)化及回彈分析[D];重慶大學(xué);2010年

7 李立軍;汽車深沖薄鋼板沖壓成形及損傷機(jī)理研究[D];武漢理工大學(xué);2005年

8 王金武;汽車覆蓋件沖壓成形缺陷的精細(xì)分析與仿真優(yōu)化方法研究[D];吉林大學(xué);2010年

9 馬寧;高強(qiáng)度鋼板熱成形技術(shù)若干研究[D];大連理工大學(xué);2011年

10 王武榮;基于自適應(yīng)模擬的變壓邊力優(yōu)化技術(shù)研究[D];上海交通大學(xué);2007年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 于宏元;車用高強(qiáng)度鋼板熱沖壓工藝改進(jìn)研究及應(yīng)用[D];大連理工大學(xué);2013年

2 顏震;B1500HS硼鋼高溫?zé)崃W(xué)性能實(shí)驗(yàn)研究及典型件熱沖壓模擬[D];上海交通大學(xué);2013年

3 蔣崢嶸;高強(qiáng)度鋼板熱沖壓工藝研究及有限元分析[D];重慶大學(xué);2011年

4 孟佳;熱沖壓成形工藝參數(shù)及冷卻系統(tǒng)的研究[D];吉林大學(xué);2012年

5 黃民中;汽車覆蓋件沖壓成形非線性有限元仿真分析[D];湖南大學(xué);2010年

6 龍?jiān)?武鋼鋼板沖壓成形過程仿真及分析系統(tǒng)開發(fā)[D];華中科技大學(xué);2005年

7 張馨;貨車制造業(yè)中沖壓成形數(shù)值模擬系統(tǒng)應(yīng)用研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2005年

8 夏建新;汽車行李箱蓋沖壓數(shù)值模擬及工藝參數(shù)穩(wěn)健優(yōu)化[D];江蘇大學(xué);2010年

9 謝智;鎂合金拼焊板沖壓成形控制及應(yīng)用研究[D];沈陽理工大學(xué);2010年

10 辛沛森;基于淬火—碳分配（Q&P）工藝的熱沖壓成形技術(shù)研究[D];上海交通大學(xué);2013年

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