高強(qiáng)度鋼板熱成形分析與數(shù)值模擬研究.pdf

1、進(jìn)入21世紀(jì)以來,汽車作為一項(xiàng)高消費(fèi)品已經(jīng)悄悄地融入到了大部分的國(guó)民生活當(dāng)中。但是,隨著人民生活水平的節(jié)節(jié)攀升以及人類對(duì)于地球環(huán)境的重視,大家對(duì)汽車安全性和環(huán)保性的要求越來強(qiáng)烈,因此,高強(qiáng)度鋼板在汽車車身及其結(jié)構(gòu)件上的應(yīng)用也就越來越廣泛了。然而,由于高強(qiáng)度鋼板在常溫下的強(qiáng)度較高,變形抗力很大,使得利用普通冷沖壓成形的方式很難將其成形。因此高強(qiáng)度鋼板熱成形技術(shù)就應(yīng)運(yùn)而生了。熱成形技術(shù)是將高強(qiáng)度鋼板加熱到奧氏體化狀態(tài),保溫一定時(shí)間,然后通過

2、帶有冷卻系統(tǒng)的模具成形及冷卻的一種新型沖壓工藝,由于高溫時(shí)材料的變形抗力大大下降,易于材料的成形,成形之后再由模具對(duì)其進(jìn)行冷卻淬火,使之轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體,從而強(qiáng)度得到大大提高。
　　本文從高強(qiáng)度鋼板熱拉伸實(shí)驗(yàn)、熱成形理論、熱成形本構(gòu)模型及熱成形過程的有限元數(shù)值仿真模擬等方面對(duì)高強(qiáng)度鋼板熱成形技術(shù)進(jìn)行了研究。
　　論文的主要工作如下:
　　1)高強(qiáng)度鋼板BR1500 HS的熱力學(xué)行為研究。利用Gleeble1500熱模擬實(shí)驗(yàn)

3、機(jī)對(duì)BR1500 HS進(jìn)行高溫?zé)崮M拉伸實(shí)驗(yàn),考察變形溫度和應(yīng)變速率對(duì)材料應(yīng)力應(yīng)變的影響,得到材料在不同溫度、不同應(yīng)變速率條件下的真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線。
　　2)高溫流變模型的建立。根據(jù)高強(qiáng)度鋼BR1500HS的高溫真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù),建立了其高溫流變方程。
　　3)材料新的本構(gòu)模型的建立以及VUMAT子程序的二次開發(fā)。根據(jù)傳熱學(xué)、塑性力學(xué)以及相變動(dòng)力學(xué),建立了高強(qiáng)度鋼板新的本構(gòu)模型,這個(gè)模型中引入了溫度以及過冷奧氏體發(fā)生相變時(shí)對(duì)