超高強度硼鋼板熱沖壓的力學性能研究.pdf

1、超高強度鋼板在汽車車身上的應用,不但可以實現(xiàn)汽車輕量化,而且還可使車體的彎曲剛性和扭轉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性能、成形機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歷了復雜的溫度變化,其力學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性能進行研究,探索成形參數(shù)對鋼板力學

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

3、析了主要工藝參數(shù)對鋼板流變應力的影響規(guī)律。在高溫拉伸試驗結果的基礎上提出了鋼板的熱沖壓流變應力修正數(shù)學模型,并將修正數(shù)學模型耦合到有限元軟件中進行數(shù)值模擬,驗證了該數(shù)學模型正確性。采用有限元分析技術對超高強度硼鋼板U型件的熱沖壓成形工藝過程進行了數(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,與超高強度硼鋼板U型件的熱沖壓成形工藝試驗結果進行對比,驗證了研究結果的正確性,為該項新工藝今