超高強(qiáng)度鋼板熱沖壓模具疲勞壽命研究.pdf

1、熱沖壓成形技術(shù)是一種將硼鋼板加熱成形并迅速冷卻來獲得超高強(qiáng)度鋼板的新技術(shù)。目前，超高強(qiáng)度鋼板以其質(zhì)量輕、強(qiáng)度高的特點(diǎn)在汽車車身上的應(yīng)用越來廣泛，并已成為減輕車身重量和提高車身碰撞強(qiáng)度及安全性能的重要途徑。熱沖壓模具作為一種新興的熱作模具，其不同于傳統(tǒng)熱作模具，需承受的溫度更高，交替熱應(yīng)力更大，更容易產(chǎn)生金屬熱疲勞裂紋甚至熱疲勞失效問題。研究熱沖壓模具的疲勞壽命可以降低沖壓成本提升市場競爭力。本文首先以熱沖壓模具為研究對(duì)象，根據(jù)超高強(qiáng)度鋼

2、板熱沖壓成形中的冷卻過程，對(duì)熱成型模具中的冷卻系統(tǒng)建立了有限元模型，對(duì)熱沖壓模具的熱應(yīng)力與熱變形的大小和分布進(jìn)行了研究。用ABAQUS對(duì)其保壓淬火階段進(jìn)行熱力耦合模擬仿真，通過基于正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的數(shù)值模擬，考查了管道直徑、與上型面距離、兩管道間距、與側(cè)型面距離四因素對(duì)模具熱應(yīng)力與熱變形分布及其大小的影響。優(yōu)化了冷卻水管道的排布參數(shù)，綜合考慮了多指標(biāo)因素不同水平下，影響熱沖壓模具熱應(yīng)力及熱變形大小的最優(yōu)冷卻水管道排布。最后對(duì)最優(yōu)的熱沖壓模具

3、模型進(jìn)行疲勞壽命計(jì)算，對(duì)其疲勞壽命進(jìn)行預(yù)測，為熱沖壓模具的設(shè)計(jì)提供了數(shù)據(jù)參考。
　　本研究分為三個(gè)部分：第一部分:對(duì)熱沖壓模具進(jìn)行熱沖壓成形冷卻過程仿真，采用CATIA建立了簡化模型，后導(dǎo)入ABAQUS中進(jìn)行有限元分析，得到熱沖壓模具在保壓過程中的熱應(yīng)力和熱變形的分布及大小。第二部分:對(duì)熱沖壓模具的冷卻水管道排布進(jìn)行正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，對(duì)影響熱應(yīng)力和熱變形分布及大小的管道排布四因素:管道直徑、與上型面距離、兩管道間距、與側(cè)型面距離進(jìn)行了