高強鋼板熱沖壓成形零件的局部配分處理工藝研究.pdf

1、高強鋼熱成形件由于其超高的強度（1500MPa以上）被越來越多地用于汽車工業(yè)中，但是其塑性較差（延伸率在5％到8%左右）。為了在不降低或略微降低熱成形高強鋼板強度基礎上改善塑性，本課題將傳統(tǒng)熱沖壓成形工藝與Q&P（淬火—碳配分）工藝結合，提高零件整體或局部強塑性，以適應汽車零件力學性能特性需要，同時為了提高零件在配分過程中熱響應及效率，設計了一種新的配分裝置——熱風配分箱，零件在成形淬火結束后快速轉移至此裝置中，經過熱風配分處理獲得高塑

2、性。同一零件的不同區(qū)域可能有不同的力學性能需求，即零件力學性能的差異化分布，可以用TTP（變強度成形）工藝實現，也可以用熱沖壓成形局部配分工藝實現。該工藝可以維持高強度（1300MPa左右）的同時提高塑性。本文以超高強度鋼30CrMnSi2Nb為材料進行試驗研究，具體完成的主要研究成果如下：
　　針對熱風配分裝置核心部分配分箱模型進行數值模擬分析，根據模擬分析結果對配分箱模型進行優(yōu)化，并以此設計了熱風配分裝置。對U型零件在此配分裝

3、置中加熱配分過程進行了溫度場模擬和實際測量（配分溫度420℃，時間100s，配分前零件溫度290℃），結果表明：零件在配分過程溫度分布基本均勻，模擬結果和實驗測量結果一致（模擬最大溫差在15℃左右，實測最大溫差20℃左右），且對比箱式爐配分熱響應及效率更高（零件溫度達到設定溫度，配分箱比箱式爐快了40s左右）。
　　研究在熱風配分工藝下，配分溫度和配分時間對零件性能的影響。結果表明，在這種配分方式下，最合適的工藝參數為淬火溫度28

4、0℃，配分溫度420℃，配分時間60s，此時可以獲得最大強塑積18GPa%左右。
　　對U型零件進行熱沖壓Q&P工藝實驗研究表明，零件側壁處強度比法蘭和底部低100MPa左右，這是由于零件成形淬火過程接觸條件復雜，導致零件不同部位成形淬火后淬火中止溫度不一致（側壁比法蘭高60℃）。本文提出了一種改進方案——預冷成形+配分處理，成形淬火結束后淬火溫度差減小到30℃，配分結束后零件不同區(qū)域強度差減小到40MPa左右。
　　以本文