【摘 要】
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高强度钢板热成形技术是将传统冷冲压技术与热处理技术相结合的最新制造工艺,其被普遍认为是同时实现汽车轻量化、提高碰撞安全性能和降低车身制造成本的有效手段.为深入研究
【机 构】
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大连理工大学工业装备结构分析国家重点试验室大连116024;大连理工大学汽车工程学院大连116024大连理工大学工程力学系大连116024大连理工大学汽车工程学院大连116024
【出 处】
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第十一届先进成型与材料加工技术国际研讨会
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高强度钢板热成形技术是将传统冷冲压技术与热处理技术相结合的最新制造工艺,其被普遍认为是同时实现汽车轻量化、提高碰撞安全性能和降低车身制造成本的有效手段.为深入研究高温板材热塑性变形机理,指导热成形工艺优化以及促进其在汽车结构件生产制造中的应用,文章首先介绍了热成形技术原理及应用现状;随后分析了高强度硼钢在热成形过程中的力学性能和微观组织变化,考虑金属热处理相变动力学模型,建立了适用于高强度钢板热成形的热-力-相变多场耦合本构方程;介绍了考虑实际热成形过程板料和水冷模具温度边界条件的三维温度场有限元理论;基于上述理论开发了热成形仿真模块KMAS_HF(King Mesh Analysis System of Hot forming)并对其动力显式算法作了重要介绍;研究了高强度硼钢在高温下的热塑性成形极限,进而结合自主研发的试验装备TFLD300开展板材高温成形极限试验,建立了考虑温度影响的三维成形极限图3D-TFLD (Thermal Forming Limit Diagram)并将其作为高温成形性的判断准则引入到KMAS_HF模块中;对某车型B柱的热成形过程进行了数值仿真分析,获取了板料厚度变化、温度变化、微观组织各相的体积分数以及硬度分布,并与试验结果进行了对比验证;随后基于车身碰撞力学的分析,数值仿真对比了一款热成形前保险杠与常规冷成形保险杠的碰撞过程,得出热成形结构件对整车减重及碰撞服役性能提高具有重要意义.最后,对热成形技术的未来发展方向进行了展望.
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