高强钢前防撞梁结构优化及其热冲压淬火工艺仿真研究

发布时间：2021-10-08 17:34

　　汽车前防撞梁作为汽车正面碰撞过程中首先受力的零部件,其碰撞性能的优劣直接决定着汽车整体的安全性能。从最大侵入量和吸能方面考虑,传统的热冲压防撞梁虽然强度较高,但塑形很差,碰撞吸能效果不明显,而两端塑性高、中间强度高的热冲压变强度防撞梁在碰撞方面具有优异的性能。为了提高防撞梁的碰撞性能,首先根据原有铝合金防撞梁的形状及尺寸,设计了一个截面为M形的高强钢防撞梁,并对该防撞梁进行了强度梯度优化方案设计。将所设计的优化方案依次进行了碰撞仿真,建立原有铝合金防撞梁碰撞模型并以其仿真数据为参考,将仿真结果分别进行对比,获取了最佳的强度梯度优化方案。其次,为了验证热冲压成形技术是否能够生产强度阶梯性能的防撞梁。根据所设计的防撞梁模型以及最佳的强度梯度优化方案,对相应模具进行了简略设计,包括冷却区和加热区。通过ABAQUS软件建立了防撞梁的成形仿真模型,利用设计好的模具模型,对高温板料进行了成形仿真,并对板料成形性进行分析。最后,在ABAQUS软件中同时建立淬火固体模型和流体模型,以仿真结束时的温度场作为淬火模型的初始温度场,利用ABAQUS中的联合仿真模块,进行了热流固的耦合,并得到淬火仿真数据。通... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 热冲压成形技术
        1.2.1 热冲压工艺原理
        1.2.2 热冲压工艺流程
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
    1.4 本文研究主要内容
第2章 防撞梁强度梯度优化及其碰撞仿真分析
    2.1 引言
    2.2 高强钢防撞梁几何模型
    2.3 防撞梁碰撞模型的建立
        2.3.1 碰撞几何模型的建立
        2.3.2 碰撞有限元模型的建立
        2.3.3 材料模型的建立
    2.4 防撞梁碰撞仿真试验
        2.4.1 防撞梁强度梯度划分
        2.4.2 碰撞仿真结果分析
    2.5 本章小结
第3章 高强钢防撞梁成形工艺仿真
    3.1 引言
    3.2 模具几何模型的建立
        3.2.1 模具型面
        3.2.2 冷却管道参数
        3.2.3 加热管参数
    3.3 成形仿真模型的搭建
        3.3.1 有限元三维模型
        3.3.2 材料模型
        3.3.3 成形参数模型
    3.4 成形仿真结果分析
    3.5 本章小结
第4章 高强钢防撞梁淬火工艺仿真
    4.1 引言
    4.2 淬火工艺传热理论
        4.2.1 热传导
        4.2.2 热对流
        4.2.3 热辐射
    4.3 淬火工艺仿真模型搭建
        4.3.1 固体模型建立
        4.3.2 流体模型建立
        4.3.3 淬火工艺参数模型
    4.4 淬火工艺仿真结果分析
    4.5 循环工况淬火仿真分析
    4.6 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑成形历程的热冲压钢板应用研究[J]. 马宁,马钰杰,刘克素.  机械制造与自动化. 2018(01)
[2]汽车车门防撞梁结构改进与安全性分析[J]. 华琰,徐晶,陈新文,单金良,李磊,谢显晨.  机械工程与自动化. 2017(06)
[3]新型模具制取变强度制件及其力学性能研究[J]. 包丽,谷泉,蔡有杰,吴志东,刘萌,刘尚.  锻压技术. 2017(09)
[4]热冲压成形B柱碰撞性能研究[J]. 阚洪贵,唐程光,鲁后国,李铁柱.  汽车实用技术. 2017(08)
[5]工艺参数对硼钢热冲压成形质量影响研究[J]. 高波.  科技创新与应用. 2017(11)
[6]基于侧碰的梯度性能热成形B柱抗撞性能优化[J]. 盈亮,张富博,戴明华,胡平.  机械工程学报. 2017(12)
[7]汽车车架U形连接板热冲压工艺特性研究[J]. 曹景升.  热加工工艺. 2017(03)
[8]非均匀温度场下变梯度特性热成形技术研究[J]. 孔玲,刘才溢,彭艳.  机械工程学报. 2017(08)
[9]超高强度防撞梁热冲压成形工艺优化[J]. 吕萌萌,谷诤巍,徐虹,李欣.  吉林大学学报(工学版). 2017(06)
[10]梯度强度热成形零件抗撞性能的仿真与优化[J]. 盈亮,余洋,张富博,赵曦,胡平.  汽车工程. 2016(06)

硕士论文
[1]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
[2]门框加强板热冲压淬火工艺参数优化研究[D]. 耿春芬.燕山大学 2017
[3]变强度冲压件热成形关键技术研究[D]. 王世魁.哈尔滨工业大学 2014
[4]汽车后防撞梁的热冲压成形工艺研究[D]. 张泉达.燕山大学 2014
[5]汽车保险杠热成形模具及其预埋式冷却系统研究[D]. 李林涛.哈尔滨工业大学 2010



本文编号：3424631