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随着人们环保意识的逐渐加强和对汽车安全性能要求的日益提高,汽车工业正朝着轻量化设计和制造方向快速发展。其中使用高强度、超高强度钢板成为实现汽车轻量化、增强汽车安全性能的重要手段。而热冲压成形技术是专门用于成形高强度钢板冲压件的先进制造技术,在汽车领域具有广阔的应用前景。近年来,围绕高强度钢板热冲压,国内外学者进行了系统的研究,其中包括:高强度、超高强度钢板的制备,热冲压系统设计,微观组织及相变场模型的研究以及热冲压工艺过程的数值模拟。其中工艺过程的数值模拟成为了研究重点。本文采用理论分析、数值模拟以及实验验证相结合的方法,对高强钢板22MnB5热冲压淬火成形工艺过程进行了数值模拟研究。主要研究内容为:(1)建立高强钢板热冲压模具的限元模型,输入材料属性和所需的边界条件和初始条件,通过ANSYS/LS-DYNA模块及其LS971求解器对保压淬火过程零件及模具的温度场分布情况进行数值模拟;(2)在温度场模拟的基础上,通过对高强钢板热冲压模具淬火工艺过程中的冷却速率、热辐射、热对流和热传导进行数值模拟分析,建立奥氏体分解模型,利用ANSYS/LS-DYNA模拟输出奥氏体分解后子相(铁素体、珠光体、贝氏体和马氏体)的重量百分比、零件的维氏硬度和屈服强度,获得热冲压成形件的微观组织结构和力学性能;(3)以U形件为例,进行了超高强度钢板热冲压模具设计及实验研究,对数值模拟结果进行验证。完成了凹模、凸模、压边圈、凸模固定板和凸模底板的设计和加工,实验材料选为热冲压专用硼钢板(22MnB5钢板),采用K型热电偶温度传感器测量板料中间截面四个指定点的温度变化情况,试冲实验在(Y32-100)液压机台上进行。对冲压后试件采用维氏硬度仪、显微镜等进行微观组织检测。通过对模拟结果与实验结果进行比较,证明了模拟结果的可行性和可靠性。