高强钢变厚板汽车B柱热成形数值模拟及主要参数分析

作     者：赵妍洁 高颖 高静娜 刘凯源 张双杰 朱庆齐 ZHAO Yan-jie;GAO Ying;GAO Jing-na;LIU Kai-yuan;ZHANG Shuang-jie;ZHU Qing-qi

作者机构：河北科技大学材料科学与工程学院石家庄050018 河北科技大学、河北省材料近净成形技术重点实验室石家庄050018 河北省精密冲裁工艺与模具工程技术研究中心河北沧州061500 保定市精工汽车模具技术有限公司河北保定071000 

基　　金：河北省创新能力提升计划项目(225A2201D) 

出 版 物：《精密成形工程》 (Journal of Netshape Forming Engineering)

年 卷 期：2023年第15卷第4期

页      码：112-120页

摘      要：目的研究热成形过程中冲压件温度场、应力场的变化规律,探究主要工艺参数对冲压件成形的影响规律。方法利用Abaqus软件建立热力耦合模型,对汽车B柱的热冲压成形过程进行数值模拟,分析板料及模具的温度和应力变化,确定主要工艺参数对冲压件的影响规律,利用得到的规律指导B柱模具的设计与制造,最后对B柱进行冲压试验。结果在热成形前的物料转移阶段,板材厚度差的存在使过渡区产生了温度梯度和内应力的变化;在热成形阶段,以减薄率为评判标准,确定了摩擦因数为0.35、冲压速度为100 mm/s时B柱的成形效果最好;对B柱的成形结果进行了分析,由局部减薄率的变化得到了模具缺陷的位置,由过渡区的偏移量得到了模具等厚区的长度,由板材温度变化确定了最佳保压时间为8 s。结论基于Abaqus软件,构建了B柱的热冲压有限元模型,对板材出炉至成形结束阶段进行了数值模拟与分析,在此基础上对B柱制件进行了冲压试验,发现制件的质量缺陷明显减少,对制件的指定点进行了面检测,合格率达到了95.83%,表明了分析结果的可靠性,同时也验证了有限元分析的准确性。

主 题 词：高强钢 变厚板 热冲压 22MnB5 数值模拟 

学科分类：080503[080503] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 0802[工学-机械学] 080201[080201] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1674-6457.2023.04.013

馆 藏 号：203121233...