熱成形微觀組織預(yù)測及s形梁模具分區(qū)冷卻熱成形技術(shù)研究

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1、犬搜－大‘麥ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹｆｉ面士室位文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ＜ｗｍａｍｍｍｍ＾ＩＩ熱成形微觀組織預(yù)測及ｓ形梁模具分區(qū)冷卻熱成形技術(shù)研究學(xué)科專業(yè)作者姓名ｉｉ魚支申國哲副教授指導(dǎo)教師答辯日期碩士學(xué)位論文熱成形微觀組織預(yù)測及Ｓ形梁模具分區(qū)冷卻熱成形技術(shù)研究ＭｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅＰｒｅｄｉｃｔｉｏｎｏｆＨｏｔＳｔａｍｐｉｎｇａｎｄＲｅｓｅａｒｃｈ

2、ｏｎＳ－ｒａｎｉｌＴａｉｌｏｒｅｄＤｉｅｕｅｎｃｈｉＱｇ作者姓名：張金女學(xué)科、專業(yè)：車輛工程學(xué)號：２１２２２０１３指導(dǎo)教師：申國哲完成日期．０５：２０１５大ｉｔ理工大旁ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大連理工大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明作者鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行研究工作所取得的成果。盡我所知，除文中已經(jīng)注明引用內(nèi)容和致謝的地方外，本論文不包含其他個人或集體巳經(jīng)發(fā)表的研究成果，也不包含其

3、他巳申請學(xué)位或其他用途使用過的成果一。與我同工作的同志對本研究所做的貢獻(xiàn)均巳在論文中做了明確的說明并表示了謝意。若有不實(shí)之處，本人愿意承擔(dān)相關(guān)法律責(zé)任。學(xué)位論文題目：熱成形微觀組織預(yù)測及Ｓ形粱構(gòu)具分區(qū)冷卻熱成形技術(shù)研究作者簽名：ｔＭｔ日期：年Ｉ）月（?。蛉眨崳姟叽筮B理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要熱成形零部件由于其較高的強(qiáng)度和硬度被廣泛應(yīng)用于汽車行業(yè)，成為目前實(shí)現(xiàn)汽車輕量化發(fā)展的重要舉措，。但是，經(jīng)熱成形加工后的零部件伸長率降低減少了碰撞過程一中能量的吸收，，。因此，在熱成形技

4、術(shù)的基礎(chǔ)之上產(chǎn)生了種新的技術(shù)即強(qiáng)度復(fù)合熱成形技術(shù)。這種新的熱成形技術(shù)通過降低板料不同區(qū)域的冷卻速率來促使成形件局部區(qū)域產(chǎn)生較軟的組織，從而獲得具有強(qiáng)度復(fù)合特性的零部件。在熱成形過程中，板料浮火時發(fā)生的相變決定了其最終力學(xué)性能。因此能夠正確預(yù)測相變過程對制造具有復(fù)合強(qiáng)度的零部件是非常重要的。本文首先通過編程實(shí)現(xiàn)了三種用來預(yù)測熱成形相變過程的動力學(xué)模型，并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較。其次，對Ｓ形梁模具分區(qū)冷卻熱成形工藝進(jìn)行有限元仿真，分析了模具溫度對冷卻速率及硬度分布的影響。最后，基于Ｓ形梁分區(qū)冷卻熱

5、成形數(shù)值模擬，利用課題組自己設(shè)計(jì)的Ｓ形模具，進(jìn)行了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究，并與數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行對比。此外，Ｓ形梁成形時內(nèi)外圓角所受的應(yīng)力狀態(tài)不同，通過對成形件內(nèi)外圓角的硬度大小進(jìn)行分析，得到了應(yīng)力狀態(tài)對硬度分布的影響。研宄結(jié)果表明：－－？（１）通過編程成功預(yù)測了Ａ０模型、Ｌｉ模型和ＫＶ模型在冷卻速率為ｒｃ／ｓｌｏｃｒｃ／ｓ情況下的相變體積分?jǐn)?shù)與硬度值。通過與文獻(xiàn)中旳實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)Ｌｉ模型計(jì)－－算的結(jié)果和實(shí)驗(yàn)值最接近，ＫＶ模型計(jì)算的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值偏差最大，Ａ０模型介于兩者之間。°（２）

6、模具溫度越高，板料的冷卻速率和硬度值就越低。冷卻速率由模具溫度為２０Ｃ°°°°°時的４４．４Ｃ／ｓ４００Ｃ／ｓ時的１６．７Ｃ／ｓ。模具溫度升至４００Ｃ下降至，硬度值由２０Ｃ時的４８０ＨＶ下降至２８５ＨＶ，相比下降了４０．６％。而且，隨著模具溫度的升高，促進(jìn)了奧氏體向貝氏體轉(zhuǎn)變。一（３）仿真預(yù)測的硬度變化趨勢和實(shí)驗(yàn)結(jié)果是致的，從而驗(yàn)證了數(shù)值模擬的可行性。（４）應(yīng)力狀態(tài)對成形后板料內(nèi)外圓角的硬度值大小有非常明顯的影響。拉應(yīng)力促進(jìn)馬氏體的生成，而壓應(yīng)力抑制奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變，所以受拉應(yīng)力的外圓

7、角的硬度值大于受壓應(yīng)力的內(nèi)圓角的硬度值。關(guān)鍵詞：熱成形；組織預(yù)測；數(shù)值模擬；應(yīng)力狀態(tài)－－Ｉ熱成形微觀組織預(yù)測及Ｓ形梁模具分區(qū)冷卻熱成形技術(shù)研究ｒｒｕｃｕｒｅｄ－ＭｉｃｏｓｔｔＰｒｅｉｃｔｉｏｎｏｆＨｏｔＳｔａｍｐｉｎａｎｄＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＳｒａｉｌＴａｉｌｏｒｅｄｇＤｉｅｕｅｎｃｈｉｎＱｇＡｂｓｔｒａｃｔＨｏｔｓｔａｍｐｉｎｇｃｏｍｏｎｅｎｔｓａｒｅｗｉｄｅｌｕｓｅｄｉｎａｕｔｏｍｏｂｉｌｅｉｎｄｕｓｔｒｂｅｃａｕｓｅｏｆｈｉｈｐｙｙ

8、ｇｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｈａｒｄｎｅｓｓ．Ｔｈｅｉｒａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓａｒｅｃｒｉｔｉｃａｌｆｏｒｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔｏｆａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｅｌｏｎａｔｉｏｎｏｆｈｏｔｓｔａｍｉｎａｒｔｓｉｓｌｏｗｅｒｓｏｔｈｅｈａｖｅｒｏｂｌｅｍｓｉｎｔｈｅｅｎｅｒａｂｓｏｒｔ