高強度鋼熱成形模具的溫度研究及相關(guān)設(shè)計.pdf

1、高強度鋼以其質(zhì)量輕、強度高和耐疲勞等優(yōu)點，被廣泛的應(yīng)用于汽車制造領(lǐng)域。然而由于板料強度的大幅提高，其延伸率降低，成形性能差，在常溫下難以成形。高強度鋼熱成形技術(shù)可以有效地解決上述問題，此技術(shù)是將高溫下的板料在模具中同時完成沖壓成形和冷卻淬火，所以模具結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜。這一過程中，溫度是影響零件成形質(zhì)量的關(guān)鍵因素。因此，本文針對高強度鋼熱成形中所發(fā)生的熱量傳遞進行了深入研究，并設(shè)計了熱成形模具和溫度控制系統(tǒng)，主要內(nèi)容如下:
　　 1)

2、介紹了板料成形數(shù)值模擬的基本理論，概述了高強度鋼熱成形過程中所涉及到的傳熱原理，闡述了傳熱問題的有限元求解及熱力耦合分析技術(shù)，為高強度鋼熱成形熱力耦合有限元分析提供了理論基礎(chǔ)。
　　 2)分析了高強度鋼在熱成形過程中與模具之間進行的熱量傳遞，推導(dǎo)了板料在送料階段、成形階段和保壓淬火階段中與模具之間的傳熱系數(shù)，確定了板料與模具之間進行熱量傳遞的主要方式以及主要影響因素。
　　 3)分析了在保壓淬火階段中冷卻水與模具之間的對

3、流換熱，推導(dǎo)了冷卻水與模具之間的傳熱系數(shù)，得出了冷卻水與模具之間進行熱量傳遞的主要影響因素。
　　 4)運用ABAQUS軟件建立了高強度鋼熱成形熱力耦合有限元模型，對高強度鋼熱成形過程進行了仿真，得到了模具溫度隨時間變化規(guī)律，研究了冷卻水流速和冷卻管道孔徑等工藝參數(shù)對模具溫度的影響。
　　 5)以典型的盒形件為例，針對熱成形模具的特殊要求，確定了熱成形模具的關(guān)鍵尺寸，設(shè)計了模具結(jié)構(gòu)，確定了溫度傳感器在模具中的安裝位置，提