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不同间隙下硼钢板-模具界面换热系数的反演

发布时间:2019-09-10 19:49
【摘要】:确定不同条件下板料-模具界面的换热系数对控制硼钢板在热成形中的局部冷却速率、获得组织性能呈区域性分布的构件具有重要意义,还可为热成形过程精确数值仿真提供可靠的热边界条件。设计了简单、有效的实验装置以模拟硼钢板热成形中不同单边间隙下板料与模具间的传热状态,其中测温点处的温度变化仅与板料-模具界面换热系数相关,从而为界面换热系数的准确反演提供了保障。建立了界面换热系数的有限元优化模型,反演获得了不同间隙下B1500HS板与H13模具钢之间的换热系数,发现其随间隙的增大呈指数函数式减小,并对反演获得的界面换热系数进行了实验验证。
【图文】:

不同间隙下硼钢板-模具界面换热系数的反演


实验装置实物图

热电偶,试样,模具


茸?态,其中测温点处的温度变化仅与板料-模具界面换热系数相关,从而为界面换热系数的准确反演提供了保障。将实验与有限元优化法结合,反演获得了不同间隙下的界面换热系数并进行了实验验证。1实验装置与过程本文开发的实验装置如图1所示。该装置安装在CMT4204电子万能实验机上,模具通过隔热板和连接板与设备平台相连,固定不动;模具正下方为板料试样,试样放置在耐火砖上,耐火砖放置在移动横梁上;试样与模具之间的单边间隙通过调整移动横梁的位置来实现。板料材料为B1500HS钢,厚度为1.8mm,直径为Φ80mm,如图2所示。模具材料为H13钢,厚度为15mm,直径为Φ80mm。图1实验装置实物图Fig.1Experimentdevice图2装有热电偶的试样Fig.2Specimenwiththermocouple图3为3个测温点的位置示意图。P1点位于模具下表面中心向上1mm处,P2点位于模具上表面中心,P3点位于试样中心。其中,P1点的实测温度用于反演换热系数,P2和P3点的实测温度用于换热系数的验证。在上述测温点处焊接K型热电偶用于温度测量,用DDS16-32动态信号测试系统采集温度,,频率为10Hz。在该装置中,试样和模具可视为大平板,测温点均位于中心,远离边界,故其温度受空气对流和热辐射的影响可忽略不计。模具与设备平台之间放置了由玻璃纤维和高耐热复合材料合成的隔热板,180锻压技术第42卷
【作者单位】: 湖北汽车工业学院材料学院;华中科技大学模具技术国家重点实验室;
【基金】:湖北省高等学校优秀中青年科技创新团队计划项目(T201518) 汽车动力传动与电子控制湖北省重点实验室(湖北汽车工业学院)开放基金资助项目(ZDK1201601)
【分类号】:TG142.1

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号:2534190

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