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發(fā)展的日趨完善，高強度鋼板熱沖壓技術在實現(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的零部件質量能否達到要求的關鍵因素。
　　熱沖壓模具內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。隨著快速成型技術的發(fā)展，隨形冷卻水道的加工技術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，提高最終設計產品的質量。通過仿真與實驗相結合的方式對整個設計流程的成果進行驗證，分