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        P355NH鋼板熱沖壓技術

        作者: 來源: 日期:2020-5-11 16:39:07 人氣:0

        P355NH鋼板熱沖壓技術是一項既可減輕車體重量,又能提高碰撞安全性的新型制造技術,已得到國際汽車業界的廣泛認同并推廣使用。熱沖壓工藝過程中溫度場、應力場、相變場相互耦合,在整個熱沖壓及淬火過程中扮演著非常重要的角色,其中溫度因素是關鍵。高溫條件下材料軟化及溫度瞬時變化易導致成形性缺陷及高溫氧化等綜合問題,對模擬熱沖壓板料和模具的傳熱過程,進行準確的零件成形性分析預測帶來挑戰。開展溫度場相關熱沖壓工藝因素的試驗研究,確定熱沖壓中關鍵工藝參數及邊界條件,對熱沖壓工藝優化及準確實現產品成形性仿真預測具有重要的指導作用。 本論文從工藝原理、流程、材料性能、板料及模具溫度場、硬度梯度熱沖壓工藝試驗及仿真應用等溫度場相關關鍵技術研究入手,對熱沖壓工藝及材料進行了系統研究。對比分析與溫度相關的加熱溫度、保溫時間、冷卻速率工藝因素對淬火材料抗拉強度、硬度及微觀組織性能指標的影響,引入KAHN撕裂韌性試驗對熱沖壓關鍵工藝參數進行三因素四水平的正交試驗優化試驗研究,基于抗拉強度、伸長率、撕裂強度和單位面積裂紋形核功四個指標的綜合評分方法,獲得了基于工藝因素的熱沖壓高溫淬火及中低溫回火強韌性改進方案。 通過自主研發的熱力模擬試驗機研究了熱沖壓硼鋼板材在馬氏體轉換溫度之上的高溫材料熱力學性能,得到了不同應變率和溫度下的高溫應力-應變流動曲線;引入Norton-Hoff模型得到了高溫熱沖壓硼鋼22MnB5的流變應力5階多項式擬合方程,實現熱沖壓熱力多場耦合仿真分析;開展熱沖壓成形極限(Thermal Forming Limited Diagram,簡稱TFLD)試驗研究,獲得了成形溫度區間的等溫熱成形極限三維曲面圖,可用于熱沖壓溫度場及成形性仿真模擬中斷裂極限的評測;結合數值仿真研究了冷速調整下的簡單V型熱彎曲和U型熱沖壓成形過程溫度變化規律,通過控制成形前板料冷速使板料達到最佳開始沖壓溫度600-700,可實現復雜深沖盒成形缺陷改善并確保性能滿足熱沖壓生產需求。


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