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超高强度钢板热冲压成形基础研究

谭志耀  
【摘要】:使用超高强度钢板是实现汽车轻量化的重要途径。但随着强度性能的提高,超高强度钢板的成形性能大大降低,成形过程中极易产生破裂等现象,因此需要采用热冲压工艺来实现超高强度钢板的成形。热冲压成形工艺主要是利用金属在高温状态下,其塑性和延展性迅速增加,屈服强度迅速下降的特点,通过模具使零部件成形的工艺。与板料冷冲压相比,板料的热冲压成形具有塑性好、成形极限高、易于成形等优点。近年来,对超高强度钢板热冲压成形工艺的研究国外给与了很大重视,但国内对其研究很少。因此,研究超高强度钢板热冲压成形工艺具有重要意义。 Arcelor公司的USIBOR1500是一种典型的超高强度硼钢板,可以通过热冲压成形工艺进一步提高其性能。本文主要针对USIBOR1500钢板的力学性能进行了研究,首先测量了其常温下的力学性能,然后对在不同温度、不同变形速率下的试样进行拉伸试验,对试验结果采用最小二乘法进行多元线性回归,建立了高温状态下的变形抗力数学模型,为超高强度钢板的热成形提供了科学依据;其次,本文还对高温状态下的板料进行了气体淬火试验,得到了淬火冷却的速度范围,并在此基础上进行了固体淬火试验及有限元模拟,得出了使用固体淬火完全能够满足淬火速度要求的结论,简化了模具的冷却方案。


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