基于汽車輕量化——乘用車扭力梁橫梁熱成形工藝研究.pdf

1、超高強鋼是實現(xiàn)汽車輕量化的關(guān)鍵材料，其可以在提高汽車安全性的同時減輕整車重量。熱成形作為一種先進的零件成形工藝，將塑性成形與熱處理工藝相結(jié)合，有效地解決了高強鋼在冷成形過程中出現(xiàn)的回彈、開裂等問題，保證了零件的成形質(zhì)量。本文從熱成形工藝，工藝參數(shù)，微觀組織等方面對扭力梁熱成形技術(shù)進行了較為系統(tǒng)的研究。主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)基于熱傳導(dǎo)和強度分析理論，分析了模具冷卻系統(tǒng)設(shè)計要求，得出了扭力梁熱成形模具冷卻水流速、冷卻水道半徑、

2、冷卻水道間距和冷卻水道到模具型面的距離等參數(shù);
　　(2)運用LS-DYNA軟件熱力學(xué)模塊，導(dǎo)入材料關(guān)鍵參數(shù)，對扭力梁熱成形進行了仿真模擬研究，得到了熱成形后零件的溫度場的分布規(guī)律和微觀組織特征。扭力梁熱成形后，其中最高溫度達到558K(285℃)，為鐵素體組織;而最低溫度為316K(43℃)，呈現(xiàn)馬氏體組織。扭力梁零件的最低平均冷卻速率為92.4℃/S，大于馬氏體臨界轉(zhuǎn)變速率30℃/s，因此，可以發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變。成形后零件的溫度

3、場分布與零件的微觀組織成一定的關(guān)聯(lián)性。
　　(3)采用實物試驗，研究了扭力梁截面對熱成形后的微觀組織，硬度、脫碳層的影響。截面形狀對成形后零件的溫度場分布有直接影響，不同區(qū)域的溫度變化曲線的差異導(dǎo)致微觀組織呈現(xiàn)不同形式;熱成形后，零件微觀組織主要為馬氏體組織，部分冷卻速度較慢的區(qū)域，發(fā)生貝氏體和鐵素體轉(zhuǎn)變，因此，硬度分布出現(xiàn)了高硬度區(qū)和低硬度區(qū)。
　　(4)研究了熱成形工藝參數(shù)及其優(yōu)化方法。采用正交實驗方法建立回歸模型，分析