高强度钢板热冲压技术及数值模拟

在介绍了高强度钢板热冲压技术的基础上,建立了B柱的热冲压模型,采用热力耦合数值分析方法得到了热冲压过程中板料的温度与厚度分布.结果表明:截面厚度分布基本在实验结果的±5%范围内.在尾部圆角处厚度减薄量较大;成形结束后,板料压边区域温度较低,而尾部圆角及梁表面温度较高,板料整体温差在400℃左右.因此使板料在成形过程中保持均匀的温度分布是模具冷却系统设计的关键.     

B柱热冲压数值分析研究

热冲压技术是一项加工超高强度钢板的新型加工技术.热冲压过程中板料的温度分布情况是热冲压模具冷却系统设计的重要依据.本文建立了B柱的热冲压模型,采用热力耦合数值分析的方法得到了热冲压过程中板料的温度与厚度分布,并比较了热冲压与冷冲压的力能参数.结果表明,板料压边区域温度下降较快,直到成形结束,其温度高于600℃,不会导致该处材料成形困难;零件尾部圆角处温度过高,使板料产生局部流动,导致减薄过大,因此对于局部温度过高的区域要加速模具的冷却,以获得合格的制件.热冲压的力能参数约为冷冲压的十分之一左右.     

油底壳冲压过程的有限元数值模拟

采用有限元软件MARC，基于更新拉格朗日的弹塑性本构方程建立了一个有限元模型来模拟油底壳的成形过程。模拟得出了油底壳变形过程中板材的应力、应变、摩擦和厚度分布，揭示了成形过程中金属的塑性变形规律，并预测了可能发生失效的区域，为成形工艺设计提供了有效的分析工具。     

热冲压模具冷却系统数值模拟研究

分析了计算流体力学模拟方法中模具冷却系统传热过程的流固耦合方法和第三类边界条件法的计算量和准确度,发现两种方法的模拟结果接近。前者可以准确地反映冷却水管内的流速及温度分布以及模具内的导热过程;后者仅分析模具的导热过程,计算模型简单、耗时短,是一种比较高效的近似模拟方法。通过分析热冲压模具内的传热机理可知,模具内的导热热阻是整个传热过程中的主要热阻。     

B400VK高强度钢板热冲压性能模拟研究

按照B400VK高强度钢板热冲压工艺规范设计出等温拉伸实验方案,用Gleeble1500热模拟机测出材料在不同温度下变形的力学性能,为有限元分析和实验研究提供依据。基于有限元软件Dynaform分析了U形件冷冲压和热冲压条件下的回弹量。有限元分析结果和试验结果比较,证明有限元方法是有效的。     

基于PAM-STAMP的车门防撞梁热冲压成形数值模拟

采用PAM-STAMP_2G2011软件对车门防撞梁热冲压成形过程进行了数值模拟分析。通过对高温冲压阶段的模拟,分析了压边力、摩擦系数、模具间隙对板料成形性能的影响;通过对保压淬火阶段的模拟,预测了淬火效果,验证了模型的可行性。实际生产试验与模拟结果吻合,表明数值模拟可以对超高强度钢热冲压成形过程进行准确分析,为板料成形的设计和生产提供可靠依据。     

模具间隙对高强度钢热冲压过程的影响

利用DEFORM软件,建立了不等模具间隙下高强度钢板热冲压的有限元模型,研究了模具间隙对22Mn B5钢板热冲压成形中温度场以及马氏体转变的影响规律。数值模拟结果表明:模具间隙是影响板料温度变化的主要因素,板料的最大温差随着模具间隙先增大后减小;模具间隙为0.95t~1.00t时,板料各部位的马氏体分布均匀,转变率高。在此基础上,进行了热冲压试验,测试了板料侧壁位置点和底部圆角位置点的温度变化,并观察了板料成形后的微观组织,通过试验结果与数值模拟结果一致性对比,验证了数值模拟结果的可靠性与准确性。     

高强钢热冲压成形工艺及生产线

高强钢热;中压成形（hotstamping或Presshardening）技术首先在瑞典得到开发并注册专利,一家名为Plannja的瑞典公司是专利的所有者．并采用这项技术生产锯片和割草机刀片。在80年代初期．高强钢热成形零件首次用于乘用车的侧防撞梁。自2000年以来,随着汽车轻量化的需求发展,热成形零件的年增长率到达100万件以上。2008年以后．高强钢热成形技术在国内外汽车制造业的发展非常迅速,在汽车领域获得广泛应用。     

高强度板热冲压成形模具设计

通过对高强度22MnB5硼镁合金板材热冲压成形工艺和关键技术分析、热冲压成形模具热平衡分析,建立了高强度板材热冲压成形热平衡模拟方程,提出高强度板材热冲压成形模具设计方法,对热冲压成形模具冷却系统作了详细的设计.     

板材冲压成形回弹模拟的评述

回弹是板材成形过程中不可避免的一个普遍现象,直接影响到冲压件的尺寸精度和零件最终形状.因此,回弹模拟是板材成形过程模拟中的一个关键问题,也是最为棘手的问题.本文在系统地归纳了国内外众多学者在应用有限元技术进行回弹模拟研究的基础上,对回弹模拟的历史发展、回弹模拟的计算方法、影响回弹模拟的主要因素以及回弹的预测和补偿等方面作了详尽的论述,对回弹模拟研究有着很好的参考价值与指导意义.     

不锈钢板材冲压过程截面的数值模拟及实验验证

采用有限元软件MARC，基于更新拉格朗日的弹塑性本构方程，对不锈风板材冲压菜过程的应力、应变和厚度分布进行了模拟。模型中板材为变形体，采用四节点壳单元描述；模具为刚性体；接触面间摩擦约束采用库仑摩擦模型。板材厚度的模拟结果与实验进行了比较，证实了模型的可靠性和可行性。     

超高强度钢热变形方程

热冲压成形工艺是将冲压成形工艺和淬火工艺集成在同一工序中进行的新型成形工艺。根据热冲压工艺的时间-温度特征,采用Gleeble3800热模拟系统,在温度600℃~900℃、应变速率0.01/s~0.5/s下,对热冲压钢板USIBOR1500进行热拉伸实验,获得了相应的应力-应变曲线。结果表明,USIBOR1500钢的热变形行为符合应变硬化加动态回复机制,变形温度和应变速率对其力学性能有很大的影响;计算了USIBOR1500钢的热变形激活能,并通过对变形激活能及Zener-Hollomon参数的研究,建立了超高强度硼钢热变形稳态流变应力模型和热变形方程,为估算成形时所需的最大载荷及设备选取提供参考。     

超高强度钢热流变行为

热冲压成形工艺是将冲压成形工艺和淬火工艺集成在同一工序中进行的新型成形工艺。根据热冲压工艺的时间-温度特征,采用Gleeble3800热模拟系统,在温度600℃~800℃和应变速率0.01/s~0.5/s下,对热冲压钢板USIBOR1500进行热拉伸实验,获得了相应的应力-应变曲线,并利用最小二乘法进行多元线性回归,建立USI-BOR1500钢板的热变形抗力数学模型。结果表明,USIBOR1500钢的热变形行为符合应变硬化加动态回复机制,变形温度和应变速率对其力学性能有很大的影响,变形温度的影响更为强烈。在热变形情况下,USIBOR1500钢板的抗拉强度大幅下降。建立的数学模型与实验数据吻合较好。     

高强度钢板热冲压成形模具设计规范

热冲压成形技术是一项专门用于成形高强度钢板的新技术.阐述了热冲压模具与冷冲压模具在模具基本结构、模具圆角、间隙、压边圈及拉伸筋等的设计方法及技术要点上的差别.总结了高强度钢板热成形模具冷却系统和模具分块的设计方法,给出了模具材料选取参考.为建立热冲压模具的标准化和模块化设计规范奠定基础,促进国产热冲压装备生产线的构建和产业化实现.     

超高强度钢热成形冷却过程数值模拟

针对热成形模具的冷却系统中冷却管道布置情况,建立了超高强度钢板热成形有限元模型,并利用ABAQUS进行热冲压模拟仿真,着重对成形速度与保压时间对冷却效果进行了研究。模拟分析表明:成形速度越快,板料变形抗力与最大温差越小;管道对板料的冷却并不是保压时间越长而效果越好。该研究结果为同类钢板热成形时工艺参数的选择提供了参考。     

筒形件毛坯热冲压成形过程数值模拟

针对某厚壁深孔筒形件,借助三维有限元模拟软件Deform-3D,对其成形的压型、冲盂和拔伸等3个工步进行模拟,分析得到各工步变形特点。结果表明,压型即将结束时载荷急剧升高,坯料底部转角处和凸台未完全充满,未充满部位在冲盂工步即将结束时得以充满;冲盂时凸模端部以下一部分锥形金属由于受摩擦作用不参与变形,随凸模刚性下移;拔伸过程坯料筒壁受轴向拉应力,润滑不良或变形量大时,筒底容易受拉变形,筒壁容易发生缩颈。     

利用拉延筋控制超高强度钢门槛板的冲压回弹

在高强度钢板冲压成形过程中,常常因为显著的回弹和面畸变导致形状和尺寸精度出现问题.利用数值模拟方法分析了超高强度钢门槛板的成形,根据模拟结果提出了利用设置拉延筋控制高强度板冲压回弹的方法,制定了合理的门槛板冲压模具的拉延筋设置方案.实际生产验证了该方法对回弹控制的有效性.     

22MnMoB钢汽车后地板横梁热冲压成形数值模拟和工艺研究

针对某款汽车后地板横梁的结构特点,合理设计模面,选用22MnMoB新型硼钢,应用有限元软件Dynaform建立后地板横梁热-力-相耦合模型,对其热冲压成形过程进行模拟。研究后地板横梁热冲压成形中板料受力情况及温度场、减薄率、硬度和微观组织演变规律,优化下圆角破裂缺陷。利用定量金相法对后地板横梁侧壁处微观组织进行分析并测得不同特征点处硬度和厚度。结果表明,热冲压后地板横梁厚度分布均匀,最大减薄率小于20%,显微硬度达到480 HV以上,试验结果与模拟结果较为吻合,可为新型硼钢制成复杂结构件提供参考。     

22MnB5热冲压钢的研究进展

22MnB5热冲压钢具有良好的成形性能和较高的成形强度,在提高车身的碰撞安全性和减轻车重方面具有显著的效果,使其在白车身上的应用越来越广。本文介绍了22MnB5热冲压钢的发展现状,对22MnB5热冲压钢的材料特性、奥氏体化工艺及冲压成形性能的最新研究进展进行了概括,结合22MnB5热冲压钢的镀层技术介绍了其焊接、涂镀、耐蚀等性能的研究进展。探讨了22MnB5热冲压钢的优势及存在的问题,指出热冲压钢镀层技术是将来发展的重要方向。     

高强度钢的冷冲压成形

汽车工业的迅猛发展为国民经济和社会发展起到了重要作用。但受能源短缺、环境污染等问题的影响．行业发展的矛盾也日益凸显。展望未来．该行业的发展只有建立在自然、生态、节能、安全的前提下．发展才可持续。在这个行业背景下．汽车轻量化以及高强钢的应用就成为了重要发展方向。据统计．部分汽车品牌高强钢的应用不断扩大．有些车型的车身框架高强度钢的应用已达90％。