熱沖成形過程中溫度場和應力場的有限元模擬.pdf

1、隨著人類環(huán)保意識的增加，汽車用鋼的節(jié)能減排成為迫在眉睫的議題，熱沖壓可以提高高強度鋼的可加工性，減輕車體重量，能很好的解決上述問題。在熱沖壓件模具設計過程中，由于技術能力、開發(fā)周期和開發(fā)成本等諸多因素的限制，技術人員不可能僅依靠大量的傳統(tǒng)試錯分析對薄壁零件模具的成形方案進行改進，同時熱沖壓過程是一個溫度場、組織場和應力場相互耦合的高度非線性過程。在整個過程中，因為零件內部溫度分布不均勻，組織轉變過程的不均勻而形成熱應力和相變應力，這些應

2、力的存在將直接影響零件的組織性能和使用壽命。因此有限元數(shù)值模擬技術逐漸成為提高開發(fā)水平不可缺少的重要工具?，F(xiàn)有的沖壓成形研究主要以驗證是否能避免出現(xiàn)明顯的產品缺陷為主，對于如何在設計階段合理確定模具各個參數(shù)等問題缺乏全面、系統(tǒng)的研究。因此研究熱沖成形技術，尋求適用于成形過程的最優(yōu)化參數(shù)組合，具有重要的工程意義和研究價值。通過計算機模擬可將熱處理過程的物理現(xiàn)象和零件的幾何造型有機地結合起來，實現(xiàn)動態(tài)的、逼真的模擬。本文以高強塑積鋼為對象，

3、研究其在熱沖成形中溫度場和應力場的演變，主要研究內容如下：
　　(1)通過測量沖壓件內部中心的溫度曲線，結合有限元軟件對于相應條件下所獲得的溫度時間曲線，采用換熱系數(shù)試算法，計算一定沖壓工藝條件下試驗鋼種沖壓件與沖頭之間的換熱系數(shù)的關系，研究沖頭壓力對換熱系數(shù)的影響，為有限元的模擬做準備，減少模擬結果與實際結果的偏差。
　　(2)利用MARC軟件，建立了耦合模擬熱沖壓過程中沖壓件溫度場和應力場的有限元模型，通過模擬計算得到不