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热成形工艺是冷冲压与热处理相结合的新型冲压工艺,模具既承受机械设备施加的保压压力,又受到高温板料的加热及冷却水的冷却,造成模具温度与应力的相互关系及变化规律错综复杂。倘若模具冷却工艺不佳,极易造成模具机械性能下降,甚至热疲劳破坏。淬火工艺参数对模具冷却性能影响最为直接,研究模具冷却性能对淬火工艺参数的敏感性,能为淬火工艺参数的优化设计提供依据。本文针对热成形模具温度与应力相互关系及变化规律的复杂性,应用ABAQUS软件对超高强钢板热成形过程进行热力耦合数值模拟,分析发现:凹凸模圆角与板料接触最早且接触时间最长,模具圆角处产生热应力集中;模具温度在淬火初期达到最大值,随着淬火的进行,模具温度冷却速度逐渐减小;模具热应力在2.5s内改变325Mpa,热应力较高的变化频率及过大的变化幅值,极易造成模具热疲劳;模具温度及热应力曲线对比表明,温差是产生热应力的原因,模具热应力随着温度波动变化;无热传递条件下进行模具机械应力分析,测量得到模具应力、热应力、机械应力比例为:11.25:10.31:1,由此可知:模具应力中热应力比重较大。为了研究淬火工艺参数对模具冷却性能的影响,借助MPCCI耦合ABAQUS和FLUENT软件,对热成形淬火阶段进行热流固耦合数值模拟,分析模具冷却性能对淬火工艺参数的敏感性。结果表明,增加保压压力虽然造成模具高温滞留时间延长,但能提高模具的冷却速度;低温、高速冷却水对模具淬火过程最高温影响小,但可有效减少模具高温滞留时间,提高模具冷却速度,降低模具淬火后温度;增加淬火时间可有效降低模具淬火后温度,但随着淬火时间的延长,模具冷却能力增长减缓;模具冷却性能对保压压力最敏感,增加保压压力可有效提高模具冷却性能,同时合理降低冷却水温度,增加冷却水流速,适当延长淬火时间有助于增强模具冷却能力。