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车门防撞梁热成形工艺优化仿真与试验

2021-01-18陈泽中杨金华

中国机械工程 2021年1期

胡 健 陈泽中 刘 涛 杨金华

1.上海理工大学材料科学与工程学院,上海,2000932.东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室,沈阳,1108193.南京星乔威泰克汽车零部件有限公司,南京,211100

0 引言

近年来,面对降低油耗、提高燃油经济性、减少污染排放的难题,车企愈发重视车辆轻量化技术的研发。超高强度钢热冲压成形结合了冲压和热处理两种工艺方法,将高温奥氏体化后的板料放进内置有冷却系统的专用模具中一步成形并保压淬火,最终得到强度达1500 MPa的全马氏体组织制件,是当前最有效的轻量化路径之一[1-2]。超高强钢在汽车白车身结构件上的使用既能满足日趋完善的正侧碰撞法规的安全性要求,又能减轻整车负担,提高燃油使用率,且符合我国第六阶段(“国六”)轻型汽车污染物排放标准[3]。

超高强度钢热成形伴随着复杂的传热、变形和相变多物理场耦合问题,自板料加热至淬火结束的全工艺流程都引起了国内外学者的广泛研究。对超高强钢板材的高温热成形工艺参数、显微组织转变及高温本构模型等[4-7]方向的研究,助力了热冲压成形工艺在数值模拟领域的发展。WANG等[8]基于BR1500HS钢非等温变形条件下的流变试验,建立了简单V形件热-力-相耦合模型,研究了非等温变形条件下材料初始变形温度和应变速率对硼合金钢流变行为及微观组织的影响;薛克敏等[9]通过输入22MnB5高温力学性能参数至ABAQUS软件中,建立了U形件热冲压热-力耦合模型,分析了不同板料初始温度对零件厚度分布、回弹及冷却速率的影响,并由试验验证了模拟的可靠性;……

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