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高强钢热冲压成形工艺作为实现车身轻量化的一种重要的途径,受到研究人员和企业界的广泛重视。尽管近年来部分关键结构件已实现热冲压成形的量产化,但尚有很多问题有待进一步研究。本文针对热冲压成形中的模内传热现象,以宝钢生产的型号为B1500HS的冷轧无镀层硼钢为研究对象,分别从理论模型、实验测量、数值模拟三个方面开展研究。本文尝试建立了热冲压过程中的传热理论模型。高温板料与模具间的接触传热是引起板料温度变化的主要原因,针对模具与板料间的换热系数变化规律,本文提出了一个基于界面粗糙度的传热模型。该模型建立了换热系数与接触面粗糙度、硬度、材料导热系数、界面压力等参数之间的关系。与以往的模型相比,本文建立的模型各个参数较易测得,因此便于实际工程应用。此外对高温板料在传递过程中的导热现象也进行了研究。热冲压成形过程中,高温板料在模具内的温度变化非常迅速,传统热电偶的测温方法很难及时测得板料的温度变化。本文设计了两种新的测量高温板料在模内温度变化的方法。一种方法是将热电偶固定在板料上,全程采集包括加热在内的各阶段的板料温度变化。另一种方法利用热像仪响应速度快的特点,设计了一套带有观测孔的专用平板模具,采用非接触式测温方法测得了不同压力下的板料温度变化曲线。测得温度后,通过反演方法获得了换热系数与压力之间的关系,结果表明理论与实验值吻合较好。基于LS_DYNA有限元软件,开展了热冲压传热现象的数值模拟研究。将上述理论模型与实验测试获得的换热系数规律,通过二次开发在LS_DYNA中建立了一个新的模型,使换热系数与节点压力相关。分别对平板件和典型U-CAP零件进行了热冲压传热过程的数值模拟,通过与实验结果的对比,验证了模拟的有效性。