付泽民 熊伟杰 张锁怀 赵志繁 张 详

(上海应用技术大学机械工程学院，上海 201418)

热冲压成形技术是一种专门应用于高强度钢板的冲压成形技术,其将板料的成形与淬火同时进行。热冲压成形技术冲压得到的零件强度高，被广泛应用在汽车车身和其他汽车零配件上[1]。根据所需成形件的精度要求，可以将成形工艺分为两类：(1)成形精度要求低成形难度低的工件可以采用直接成形法；(2)成形精度要求高直接成形难度高，很难直接成形的工件，所以采用间接成形法[2-3]。

通过研究热力耦合对材料成形性能的影响，探讨在冲压成形过程中，如何协调控制模具中板料的初始成形温度、成形速度和保压时间等关键工艺参数的变化，确定优化方案，实现冲压过程的精确控制，从而研究高强度钢板热冲压成形工件的力学性能[4-5]；建立高强度钢材料模型和热成形全过程的热力耦合模型；实现目标工件力学性能与安全性需求相匹配。

1 高强度板材热冲压成形模型建立

本文选取典型的U型工件作为研究对象，三维模型如图1所示，从上到下依次为凸模、板料、凹模。

板料为BR1500HS高强钢板。在热冲压成形中，板料的弹性模量和泊松比会随着温度的变化而变化。板料的温度升高，弹性模量减小，泊松比增大，如图2所示。材料在不同温度下对应的应力应变曲线如图3所示。工件为主要研究对象，凹模和凸模定义为刚体。导入图4成形极限曲线作为判断板料拉伸破裂标准。……