B1500HS硼钢U形件热冲压工艺试验研究

发布时间：2020-07-26 20:41

【摘要】：由于热冲压技术在车身轻量化和整车抗碰撞能力方面具有独特优势,该技术在车身覆盖件上的应用日益广泛,国内外均对该技术展开了深入研究,但国内在该领域起步较晚,加之技术封锁,因此国内技术发展不如国外成熟。本文基于自主设计的热冲压试验装备,以宝钢产1.2mm厚B1500HS硼钢板作为试验材料,开展了B1500HS硼钢U形件热冲压工艺试验研究,为实际生产中热冲压工艺参数的合理设置及调整提供参考依据。本文主要研究内容如下:1)试验板料奥氏体化试验。以板料淬后抗拉强度、硬度及伸长率为试验指标,以加热温度和保温时间为试验因素,开展了硼钢奥氏体化试验,确定了试验用硼钢板最佳奥氏体化加热温度及保温时间。2)U形件成形保压工艺正交试验。以制件的生产周期、硬度以及回弹量为试验指标,以初始成形温度、冲压速度、保压压强及保压时间为试验因素,设计了U形件成形保压工艺正交试验,获得了各试验指标的因素影响主次顺序、显著因素、因素优水平及优组合,最后通过综合平衡法确定了各试验因素最优组合方案,并进行了试验验证。3)基于控制变量法的U形件成形保压工艺试验。在正交试验最优组合方案基础上,以生产周期、温降速率、回弹量、微观组织及硬度为试验指标,以初始成形温度、冲压速度、保压压强和保压时间为试验因素,开展了基于控制变量法的成形保压工艺试验研究,进一步探究了各试验因素水平单独变化时各试验指标的变化规律。
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U466
【图文】：

热冲压,超高强钢,板料,组织变化

探索了不同的热冲压工艺条件对制件力学性能、微观组织、尺产周期的影响规律，为实际生产中热冲压工艺参数的合理设置及调整，对热冲压制件的生产实践具有重要指导作用。热冲压技术介绍高强度钢热冲压技术典型工艺过程包括[16]：(1)将超高强度钢板加热并获得均匀奥氏体化组织；(2)将板料快速移到热冲压模具上进行成形并成淬火冷却；(3)对冲压后的制品进行喷丸、修边处理，得到所需产品成形后，板料的微观组织发生了很大变化，材料的原始的铁素体及珠热保温后转变为奥氏体，成形保压过后，由于淬火作用，奥氏体会直变，因此板料最终组织为马氏体，材料组织的转变极大的提高了材料[17-19]。在整过过程中板料经历了温度的变化、高温下的成形以及组织超高强钢热冲压过程中板料温度及组织变化见图 1.1 所示。

热冲压,直接成形,工艺过程

江苏大学硕士学位论文形时板料具有较高温度，板料在上料阶段需要快速上模；为了使材料快速冷料温降速率达到马氏体相变临界温度以上，在成形后需要通过模具对板料冷却[21-23]。成形后的零件在保压结束后的温度一般应在马氏体相变结束温Mf~200℃)，为保证零件的淬透性，板料的温降速率一般在 40~100℃/s 以上[2热冲压工艺分为直接成形和间接成形两种[27]。热冲压直接成形工艺是直接行加热，然后直接转移至模具上进行成形与淬火，在整个工艺过程中只需压机即可。热冲压直接成形工艺过程见图 1.2 所示。

热冲压,成形工艺过程,直接成形

热冲压工艺分为直接成形和间接成形两种。热冲压直接成形工艺是直接将板料进行加热，然后直接转移至模具上进行成形与淬火，在整个工艺过程中只需用到一台压机即可。热冲压直接成形工艺过程见图 1.2 所示。热冲压间接成形工艺则是在板料加热之前，先将板料成形一次，使板料经过预成形后再进行加热，然后将具有一定形状的高温坯料进行二次冲压并完成淬火。热冲压间接成形工艺过程见图 1.3 所示。图 1.2 热冲压直接成形工艺过程[28]Fig.1.2 Direct forming process of hot stamping

【参考文献】