22MnB5鋼板熱成型性能研究及右前立柱下角撐熱成型過程數(shù)值模擬.pdf

1、由于近年來環(huán)保意識的提升，汽車業(yè)為了降低油耗并且提高汽車行駛的安全性，全球各大汽車廠商均致力于采用高強度鋼板以達到減輕車身自重與環(huán)保的目的。然而，剛強度鋼板在沖壓成形過程中容易產(chǎn)生回彈、扭曲等難以預(yù)測的現(xiàn)象，導(dǎo)致成形十分困難。因此，熱成型技術(shù)應(yīng)運而生。用來進行熱成型的超高強度鋼板主要是硼鋼，而22MnB5鋼板是熱成型廣泛應(yīng)用的超高強鋼板。熱成型過程是將強度為200～300MPa的鋼板加熱之后快速轉(zhuǎn)移到模具中成形的過程。由于熱成型過程中有

2、保壓淬火過程，使鋼板的組織結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，這樣最終零件的強度可到達1400MPa以上。而且，熱成型可以解決回彈、扭曲等冷沖壓難以解決的問題。由此可見熱成型技術(shù)是未來汽車結(jié)構(gòu)件重要的成形技術(shù)。
　　 本文主要通過數(shù)值模擬與熱成型試驗的方法對熱成型技術(shù)進行研究。首先，查找文獻資料，介紹熱成型常用的材料以及實驗過程中所用的22MnB5鋼板的物理和熱學參數(shù)，分析典型的熱成型工藝過程。其次，選用金屬板材熱力耦合CAE軟件PAM-STAM

3、P2011對右前立柱下角撐零件進行熱成型過程數(shù)值模擬。本次模擬過程采用兩種結(jié)構(gòu)形式的模具進行，兩種結(jié)構(gòu)形式的模具凸模的結(jié)構(gòu)都相同，不同的是凹模與壓料芯的結(jié)構(gòu)。一種是凹模與壓料芯分開的結(jié)構(gòu)形式，另一種模具是凹模與壓料芯組合的結(jié)構(gòu)形式。通過模擬得到了熱成型零件的溫度場分布、厚度分布、減薄率以及馬氏體含量分布。再次，設(shè)計合理的方案進行熱成型試驗，為了保持與模擬過程一致，試驗中也設(shè)計了兩種結(jié)構(gòu)形式的模具。實驗過程中先用小塊方料進行溫降試驗，獲得