B1500HS连续热冲压组织转变模拟及关键工艺参数研究
发布时间：2021-06-13 18:13
超高强钢热冲压成形技术是在汽车车身轻量化背景下应运而生的一种先进成形技术,而热冲压过程中受多因素影响的组织转变结果则是该技术的本质所在,直接影响着热冲压件的力学性能。因此本文以超高强钢B1500HS为研究对象,确定了适用于热冲压过程中的相变模型,并通过有限元仿真和试验相结合的方式,对热冲压关键工艺参数（初始成形温度、保压压强、保压时间）展开了系统的研究。1)运用金属固态相变理论,分析了超高强钢在热冲压过程中的组织转变过程,推导了各组织转变时的相变平衡温度;比较了K-V模型及其修正形式（Li模型、A-O模型和Lee模型）的适用范围与不足,确定Lee模型为B1500HS热冲压组织转变模拟时的理论载体,并运用Scheil叠加法则推导了Lee模型的相变动力学参数。2)利用ABAQUS软件的二次开发接口,基于Python语言开发了计算热冲压组织转变量的算法脚本;采用控制变量法模拟了不同初始成形温度、保压压强和保压时间对U形件热冲压的温度场和组织转变结果的影响关系。研究结果表明:对于1.2mm的B1500HS,为获得97%以上的马氏体转变率,初始成形温度不低于800℃,保压压强应取20MPa以上,...
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
热冲压直接成形工艺过程
热冲压成形技术按照成形步骤一般可以分为单步成形和多步成形，又叫做直接成形和间接成形。直接成形指的是板料在落料后便直接被送入加热炉中加热，奥氏体化完成后便立即转入模具成形并保压淬火，完成马氏体转变。直接成形法主要用于拉深深度较浅、零件形状相对简单的情况下，如图 1.3所示。图 1.3 热冲压直接成形工艺过程[12]Fig.1.3 Direct forming process of hot stamping图 1.2 热冲压技术中的组织转变过程Fig1.2 Microstructure transformation process in hot stamping technology
通过热冲压成形技术获得超高强度零件在生产和应用方面具有以下优势14]：1) 超高强钢板在高温下进行成形，板料的塑性和延展性更好，因此变形抗力更小，减小了压机吨位。2) 经热冲压技术生产的零件在厚度减小的情况下，其抗拉强度仍然可以达到 1500MPa 以上，在不牺牲抗撞等安全性能的前提下实现汽车车身的轻量化。3) 易于实现零件的控形和控性，通过热冲压获得的零件基本可以实现零回弹，零件的尺寸更精确。正是基于上述优点，超高强钢的结构件在汽车车身上得到了非常广泛的应用，如图 1.5 所示。图 1.4 热冲压间接成形工艺过程Fig.1.4 Indirect forming process of hot stamping
【参考文献】：
期刊论文
[1]汽车轻量化技术现状及展望[J]. 王明建,夏申琳,潘恒沛. 汽车工艺师. 2016(07)
[2]汽车轻量化用高强钢的介绍[J]. 杨丽霞,赵明哲. 科技风. 2015(10)
[3]成形和淬火工艺对高强度热成形零件硬度-强度的影响[J]. 盈亮,余洋,戴明华,胡平,贺斌,张立文. 材料热处理学报. 2015(01)
[4]汽车轻量化技术的研究与进展[J]. 范子杰,桂良进,苏瑞意. 汽车安全与节能学报. 2014(01)
[5]硼钢B1500HS界面传热系数与压力关系的研究[J]. 李辉平,贺连芳,赵国群. 机械工程学报. 2013(16)
[6]热冲压钢镀层技术的研究现状[J]. 杨洪林,刘昕,李俊,张深根,王华. 钢铁研究学报. 2013(06)
[7]高强钢盒形件热冲压成形组织预测[J]. 雷呈喜,崔俊佳,邢忠文,古田,赵浩. 塑性工程学报. 2012(06)
[8]面向汽车轻量化的先进高强度钢成型技术[J]. 李琦,阳林,贺绍华. 客车技术与研究. 2012(05)
[9]超高强钢热冲压硬化机理[J]. 朱丽娟,谷诤巍,吕义,徐虹. 吉林大学学报(工学版). 2013(02)
[10]高强度钢板热成形热、力、相变数值模拟分析[J]. 姜大鑫,武文华,胡平,申国哲,盈亮. 机械工程学报. 2012(12)
博士论文
[1]超高强度硼钢板热冲压成形数值模拟及试验研究[D]. 吕萌萌.吉林大学 2016
[2]高强钢热冲压成形性及微观力学性能数值预测[D]. 史栋勇.大连理工大学 2015
[3]硼钢B1500HS的热冲压关键参数测试及其淬火性能研究[D]. 贺连芳.山东大学 2012
硕士论文
[1]B1500HS硼钢U形件热冲压工艺试验研究[D]. 舒泽泉.江苏大学 2018
[2]热冲压淬火关键工艺参数研究及温度控制系统开发与试验[D]. 杨伟龙.江苏大学 2017
[3]高强钢热冲压成形中的相变模型及应用研究[D]. 谭方培.哈尔滨工业大学 2016
[4]超高强度钢板BR1500HS热成形连续冲压热平衡工艺参数研究[D]. 张国进.重庆理工大学 2016
[5]热成形微观组织预测及S形梁模具分区冷却热成形技术研究[D]. 张金女.大连理工大学 2015
[6]BR1500HS热冲压成形中组织转变及数值模拟研究[D]. 洪圆圆.哈尔滨工业大学 2014
[7]车用高强钢热成形过程热—力—相变实验研究[D]. 贾治域.大连理工大学 2013
[8]汽车前挡板模具冷却系统的设计及热成形仿真[D]. 纪丛丛.哈尔滨工业大学 2012
[9]汽车B柱热成形模具型腔式冷却系统设计和仿真[D]. 陈功.哈尔滨工业大学 2012
[10]汽车前地板热冲压成形模具设计及冷却效果仿真分析[D]. 刘祥意.哈尔滨工业大学 2012
本文编号：3228058
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
热冲压直接成形工艺过程
热冲压成形技术按照成形步骤一般可以分为单步成形和多步成形，又叫做直接成形和间接成形。直接成形指的是板料在落料后便直接被送入加热炉中加热，奥氏体化完成后便立即转入模具成形并保压淬火，完成马氏体转变。直接成形法主要用于拉深深度较浅、零件形状相对简单的情况下，如图 1.3所示。图 1.3 热冲压直接成形工艺过程[12]Fig.1.3 Direct forming process of hot stamping图 1.2 热冲压技术中的组织转变过程Fig1.2 Microstructure transformation process in hot stamping technology
通过热冲压成形技术获得超高强度零件在生产和应用方面具有以下优势14]：1) 超高强钢板在高温下进行成形，板料的塑性和延展性更好，因此变形抗力更小，减小了压机吨位。2) 经热冲压技术生产的零件在厚度减小的情况下，其抗拉强度仍然可以达到 1500MPa 以上，在不牺牲抗撞等安全性能的前提下实现汽车车身的轻量化。3) 易于实现零件的控形和控性，通过热冲压获得的零件基本可以实现零回弹，零件的尺寸更精确。正是基于上述优点，超高强钢的结构件在汽车车身上得到了非常广泛的应用，如图 1.5 所示。图 1.4 热冲压间接成形工艺过程Fig.1.4 Indirect forming process of hot stamping
【参考文献】：
期刊论文
[1]汽车轻量化技术现状及展望[J]. 王明建,夏申琳,潘恒沛. 汽车工艺师. 2016(07)
[2]汽车轻量化用高强钢的介绍[J]. 杨丽霞,赵明哲. 科技风. 2015(10)
[3]成形和淬火工艺对高强度热成形零件硬度-强度的影响[J]. 盈亮,余洋,戴明华,胡平,贺斌,张立文. 材料热处理学报. 2015(01)
[4]汽车轻量化技术的研究与进展[J]. 范子杰,桂良进,苏瑞意. 汽车安全与节能学报. 2014(01)
[5]硼钢B1500HS界面传热系数与压力关系的研究[J]. 李辉平,贺连芳,赵国群. 机械工程学报. 2013(16)
[6]热冲压钢镀层技术的研究现状[J]. 杨洪林,刘昕,李俊,张深根,王华. 钢铁研究学报. 2013(06)
[7]高强钢盒形件热冲压成形组织预测[J]. 雷呈喜,崔俊佳,邢忠文,古田,赵浩. 塑性工程学报. 2012(06)
[8]面向汽车轻量化的先进高强度钢成型技术[J]. 李琦,阳林,贺绍华. 客车技术与研究. 2012(05)
[9]超高强钢热冲压硬化机理[J]. 朱丽娟,谷诤巍,吕义,徐虹. 吉林大学学报(工学版). 2013(02)
[10]高强度钢板热成形热、力、相变数值模拟分析[J]. 姜大鑫,武文华,胡平,申国哲,盈亮. 机械工程学报. 2012(12)
博士论文
[1]超高强度硼钢板热冲压成形数值模拟及试验研究[D]. 吕萌萌.吉林大学 2016
[2]高强钢热冲压成形性及微观力学性能数值预测[D]. 史栋勇.大连理工大学 2015
[3]硼钢B1500HS的热冲压关键参数测试及其淬火性能研究[D]. 贺连芳.山东大学 2012
硕士论文
[1]B1500HS硼钢U形件热冲压工艺试验研究[D]. 舒泽泉.江苏大学 2018
[2]热冲压淬火关键工艺参数研究及温度控制系统开发与试验[D]. 杨伟龙.江苏大学 2017
[3]高强钢热冲压成形中的相变模型及应用研究[D]. 谭方培.哈尔滨工业大学 2016
[4]超高强度钢板BR1500HS热成形连续冲压热平衡工艺参数研究[D]. 张国进.重庆理工大学 2016
[5]热成形微观组织预测及S形梁模具分区冷却热成形技术研究[D]. 张金女.大连理工大学 2015
[6]BR1500HS热冲压成形中组织转变及数值模拟研究[D]. 洪圆圆.哈尔滨工业大学 2014
[7]车用高强钢热成形过程热—力—相变实验研究[D]. 贾治域.大连理工大学 2013
[8]汽车前挡板模具冷却系统的设计及热成形仿真[D]. 纪丛丛.哈尔滨工业大学 2012
[9]汽车B柱热成形模具型腔式冷却系统设计和仿真[D]. 陈功.哈尔滨工业大学 2012
[10]汽车前地板热冲压成形模具设计及冷却效果仿真分析[D]. 刘祥意.哈尔滨工业大学 2012
本文编号：3228058
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