熱沖壓模具隨形管道設計優(yōu)化研究.pdf

1、隨著汽車輕量化技術(shù)發(fā)展的日趨完善，高強度鋼板熱沖壓技術(shù)在實現(xiàn)汽車輕量化的同時，提高了汽車的安全性，對能源的節(jié)約與環(huán)境的保護也都發(fā)揮了應有的作用。
　　高強度鋼板在熱沖壓生產(chǎn)過程中，熱沖壓模具承擔著對其成形和保壓淬火的工作，在保壓淬火過程中，板料降溫速率決定了其成形后零部件的質(zhì)量和力學性能，因此熱沖壓模具的冷卻效率是決定熱沖壓生產(chǎn)的零部件質(zhì)量能否達到要求的關(guān)鍵因素。
　　熱沖壓模具內(nèi)部設計的冷卻水道是影響模具冷卻效率的最主要因

2、素，設計合理、加工工藝先進的冷卻系統(tǒng)，能夠保證在工業(yè)生產(chǎn)過程中，模具可以完成對高溫板料進行連續(xù)快節(jié)拍淬火的任務，同時高效的冷卻系統(tǒng)可以有效降低模具的熱疲勞，提高模具表面的溫度均勻性。隨著快速成型技術(shù)的發(fā)展，隨形冷卻水道的加工技術(shù)得到了進一步的完善，且與傳統(tǒng)熱沖壓模具直型冷卻水道相比，針對模具表面特征設計的隨形冷卻水道具有冷卻效率高、模具表面溫度均勻性好等特點。
　　本文采用數(shù)值模擬仿真技術(shù)對隨形冷卻水道進行優(yōu)化設計，在傳統(tǒng)的冷卻水

3、道設計的基礎上提高了設計的效率和質(zhì)量。為了更準確的模擬實際工況，對模擬仿真過程中涉及到界面換熱系數(shù)、對流換熱系數(shù)等邊界條件進行分析與求解。同時簡化部分邊界條件以提高仿真模擬的效率，并對簡化內(nèi)容進行驗證分析。
　　通過整合試驗設計與全局優(yōu)化，利用三維建模軟件、有限元分析軟件與優(yōu)化集成軟件，提出系統(tǒng)的隨形冷卻水道設計優(yōu)化方案，建立高效穩(wěn)定的設計優(yōu)化流程，提高最終設計產(chǎn)品的質(zhì)量。通過仿真與實驗相結(jié)合的方式對整個設計流程的成果進行驗證，分