【摘 要】
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与高强钢冷冲压工艺相比,热冲压成形工艺可以有效降低成形件减薄、回弹等缺陷问题,因此热冲压成形工艺在汽车件生产中的应用越来越广泛。汽车B柱是汽车侧面碰撞中的重要受力部件,是提升汽车安全性的重要部件,主要由高强钢制备而成。高强钢的使用可以在提升汽车安全性的同时,实现汽车轻量化目标,已成为汽车钢的主要发展方向。本研究以某汽车生产企业提供的汽车B柱为对象,针对成形件回弹、减薄等缺陷问题进行了研究,主要内容
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与高强钢冷冲压工艺相比,热冲压成形工艺可以有效降低成形件减薄、回弹等缺陷问题,因此热冲压成形工艺在汽车件生产中的应用越来越广泛。汽车B柱是汽车侧面碰撞中的重要受力部件,是提升汽车安全性的重要部件,主要由高强钢制备而成。高强钢的使用可以在提升汽车安全性的同时,实现汽车轻量化目标,已成为汽车钢的主要发展方向。本研究以某汽车生产企业提供的汽车B柱为对象,针对成形件回弹、减薄等缺陷问题进行了研究,主要内容如下:利用Auto form软件模拟汽车B柱热成形过程,确定了合理的热成形工序和板料线的形状,并判断了压料板的控制方式为间隙控制,获得了合适的模具初始温度为70℃。采用单一变量的研究方法深入研究汽车B柱热成形工艺参数:出炉温度、冲压速度、摩擦系数和保压时间对回弹量和减薄率的影响规律,获得了最佳热成形工艺参数的模拟取值范围:出炉温度900～960℃、冲压速度60～100mm/s、摩擦系数0.3～0.4、保压时间5～15s。利用响应面优化设计方法建立新的目标函数与二阶响应回归模型,采用Designexpert软件进一步对拟合出的回归方程进行误差统计分析,从而获得了最优的汽车B柱热成形工艺参数组合:出炉温度937.117℃、摩擦系数0.339、保压时间11.879s、冲压速度64.892mm/s。通过数值模拟验证,汽车B柱最大回弹量由1.43mm降低至0.624mm,降低幅度高达56.364%。进一步对汽车B柱成形件中间U形件部位进行保压淬火模拟,讨论了水道距型腔面距离、水道中心距、水道直径、水道流速等因素对热冲压成形件温度场的影响规律。图68幅;表18个;参75篇。
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