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新世纪以来,汽车作为一种方便、快捷、时尚的代名词逐渐走进千家万户,丰富着人们的生活。汽车工业的迅速发展也带来一定的社会问题,如汽车燃油加速能源消耗、汽车尾气排放超标造成大气污染等,严重影响人们的健康生活并带来一系列安全隐患。面对这样的时代现状,汽车轻量化概念被提出并渐渐被接受,热冲压成形及其数值模拟技术应运而生。热冲压成形将高强度钢板加热到奥氏体状态下进行冲压成形和冷却,最终获得室温下组织均匀、回弹量小、强度级别高的马氏体制件,目前,已被广泛应用于轿车门内侧梁、车身横梁和纵梁、防撞梁、A柱、B柱和C柱加强件的生产等,是当前汽车制造及相关行业的热门技术。初始板料的形状关系到制件的整体成形质量,恰当、合理的板料初始轮廓线的设计有利于减少板料成形缺陷、提高制件的质量和性能。长期以来,为了确定板料初始轮廓线,相关工作者进行了大量的研究,并提出诸如滑移线法、几何映射法等估算方法。然而,对于工程应用来说,由于假设条件和环境变量不同,这些方法都仅适用于某一范围。目前,对于热冲压成形板料,主要根据一步逆算法得到板料轮廓,扩大10%左右进行板料冲裁,成形后利用激光切割将制件的多余部分切除,不仅浪费原材料,而且后续切边消耗大量资源和能源,生产效率低下。本文基于多次迭代反算法,利用板料成形模拟分析软件模拟板料热冲压成形过程,建立高强度硼钢板料初始轮廓线优化模型,获得优化的板料初始轮廓线,实现热冲压一次成形,省去或减少切边工序,节约材料和生产周期,从而有效指导高精度、高质量、高效率的热冲压制件的生产。本文主要研究工作如下:(1)设计简单U形件,根据一步逆算法计算获得板料初始轮廓线;基于热冲压成形原理,建立板料热冲压成形模型及相应的板料初始轮廓线优化模型;研究板料厚度对板料初始轮廓线优化的影响;按照优化后的板料初始轮廓尺寸进行U形件热冲压成形实验,对比成形制件与理想零件相关尺寸数据。(2)建立某车型防撞梁热冲压成形模型及板料初始轮廓线优化模型,对比分析优化前后板料热冲压成形尺寸精度;分析优化后的板料所得成形制件的减薄分布、应力应变分布等。(3)建立某车型B柱板料初始轮廓线整体优化模型和局部优化模型,分析优化结果;研究压边力对成形质量和板料初始轮廓线优化的影响,分析优化不足原因并做出合理解释。