雙相鋼溫成形模具設(shè)計(jì)分析與試驗(yàn)研究.pdf

1、雙相鋼具有高強(qiáng)度和高延性良好配合的優(yōu)點(diǎn),目前在高強(qiáng)度鋼的應(yīng)用中被廣泛采用。然而隨著鋼板強(qiáng)度的增加,其延伸率下降,成形性能會(huì)大大降低,在常溫下很難成形。近年來,板料的溫成形方法開始得到廣泛使用,可以將溫成形技術(shù)運(yùn)用到雙相鋼板料中以提高成形性能。而在溫成形技術(shù)中,溫成形模具的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。
　　 本文針對(duì)雙相鋼溫成形模具的設(shè)計(jì)、關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的模擬分析以及相應(yīng)試驗(yàn)進(jìn)行了深入研究,具體內(nèi)容如下:
　　 1)以典型盒形件為例,介紹了雙

2、相鋼溫成形模具的設(shè)計(jì),主要包括溫成形模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求,模具工作部件的確定,模具加熱和冷卻方式的選擇。
　　 2)基于ABAQUS軟件建立了雙相鋼盒形件溫拉深熱力耦合有限元模型,并通過模擬得到了凸模溫度和不同模具溫度布置對(duì)雙相鋼溫成形的影響規(guī)律,結(jié)果發(fā)現(xiàn):凸模溫度低于凹模及壓邊圈溫度很多且高于室溫時(shí)可以提高其成形性能;采用凹模圓角加熱的方案已經(jīng)能基本滿足雙相鋼的成形性能。在此基礎(chǔ)上,確定了雙相鋼溫成形模具的加熱布置設(shè)計(jì)方案。

3、r>　　 3)基于FLUENT的傳熱數(shù)值模擬,分析了鑲拼結(jié)構(gòu)與鉆孔結(jié)構(gòu)兩種冷卻板的冷卻散熱能力,模擬結(jié)果發(fā)現(xiàn):鑲拼結(jié)構(gòu)的冷卻散熱能力只是略高于鉆孔結(jié)構(gòu),但是從速度矢量、壓力分布模擬以及實(shí)際加工等方面綜合考慮來講,鉆孔結(jié)構(gòu)的冷卻板更加適合。在此基礎(chǔ)上,確定了采用鉆孔結(jié)構(gòu)的冷卻板。隨后,分析了水流速度對(duì)鉆孔結(jié)構(gòu)冷卻效率的影響,發(fā)現(xiàn)水流速度對(duì)冷卻效果影響明顯。
　　 4)制造了雙相鋼溫成形模具,隨后進(jìn)行了雙相鋼不同溫度下的盒形件拉深

4、試驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn)成形效果比較理想。同時(shí),在溫拉深時(shí)對(duì)模具的加熱部件、非加熱部件、冷卻板以及出口水流溫度進(jìn)行了檢測,結(jié)果發(fā)現(xiàn)所設(shè)計(jì)制造的加熱和冷卻系統(tǒng)達(dá)到了預(yù)期效果。
　　 5)從失效形式、尺寸精度、金相組織以及顯微硬度四個(gè)方面對(duì)盒形件的成形質(zhì)量進(jìn)行了分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn):在常溫和400℃沖壓成形時(shí),在壓邊力過小和過大時(shí)都分別出現(xiàn)了起皺和破裂現(xiàn)象,符合常見的失效形式;常溫和400℃的成形盒形件的板厚、拐角半徑、盒形件尺寸經(jīng)過測量滿足尺寸精