高强度钢热变形塑性本构关系研究及典型热冲压件模拟.pdf

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1、高强度钢热变形塑性本构关系研究及典型热冲压件模拟I通SE劁咖ONPI。ASlICCoN‘炯ⅡIVEREI。AnONSI皿()FI咖STREI吼珈S删。D切[洲GHoTDEFO]刚灿ONANDMm皿RICALS姗JI。筒ⅡONFORHOTs1队M删叭GP】mCESSoFT姗ALBU玎江苏大学2014年06月独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容以外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果，也不包含为获得江苏大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中

2、以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：参辞西l侔‘月7Et学位论文版权使用授权书江苏大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊(光盘版)电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致，允许论文被查阅和借阅，同时授权中国科学技术信息研究所将本论文编入《中国学位论文全文数据库》并向社会提供查询，授权中国学术期刊(光盘版)电子杂志社将本论文编入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》并向社会提供查询。论文的公布(包括刊登)授权江苏大学研究生处办理。本学位论文属于

3、不保密囹。学位论文作者签名：刍捧沙忤f7月．7日指导教师签名：p烨年6月7日江苏大学硕士学位论文摘要近年来，世界汽车工业得到了长足发展，但如此同时也带来了一系列的社会问题，如全球环境日益恶化和交通事故频频发生。为解决这些难题，许多工程领域的科研人员进行了坚持不懈地努力，其中汽车轻量化和碰撞安全性研究便是一个解决这类问题的有效途径。在这种背景下，高强度钢的热冲压成形技术便应运而生，该技术在实现车身零部件轻量化的同时，可显著提高其抗拉强度，最高可达1500Mpa。为了探究高强度钢在热冲压成形中的热塑性变形规律、对其热冲压成形过程进行有限元仿真研究和制定实际热成形工艺方案。本文通过单向热拉伸实验，

4、研究了高强钢22MnB5高温下的基本力学性能；分析了变形温度和应变速率对材料热变形过程中最大流变应力的影响规律；建立了高强钢不同变形阶段的热变形塑性本构关系；分析了关键工艺参数对高强钢盒形件热冲压有限元模拟结果的影响。本文所做的具体工作如下：1)概述了金属板料的热塑性变形相关理论、金属板料热塑性变形中传热学相关基础理论、热塑性变形中的屈服准则和热冲压成形中热力耦合有限元模拟技术，为研究高强度钢热冲压成形工艺过程提供理论指导。2)进行了高强钢22MnB5单向热拉伸实验，实验温度500℃，650℃，700℃，800℃，应变速率0．01s～，0．1s～，1．0s～，研究了形变温度和应变速率对其流变

5、性能的影响规律；根据真实应力一应变曲线呈现明显的加工硬化和动态回复现象，基于井上胜郎模型和Norton．Hoff模型提出修改后的模型，建立了高强度钢不同变形阶段的热变形塑性本构关系：运用所建本构关系计算了各变形条件下，高强钢的真实应力，并与实验值进行了对比，结果表明：真实流变应力最大相对误差为4．26％，最大均方差为8．244Mpa。证明所建高强钢热变形塑性本构关系具有很高的预测精度。3)进行了高强钢盒形件热冲压成形过程的有限元模拟研究；研究了不同冲压速度、压边力、模具初始温度和板料初始成形温度，对盒形件热冲压结束后Mises应力、温度分布、凸模反力和厚向应变的影响规律；根据关键工艺参数的分

6、析结果，进行了冲压和保压淬火全过程的模拟研究，分析了淬火后盒形件Mises应力和温度场的变化规律。关键词：高强度钢，塑性本构关系，盒形件，热冲压，数值模拟高强度钢热变形塑性本构关系研究及典型热冲压件模拟II江苏大学硕士学位论文ABSTRACTInrecentyears，theautomobileindustryhasbeenmadearemarkableprogressateverycomeroftheworld，butalsobnngsaseriesofsocialproblemsatthesametime，suchasthedeterioratingglobalenvironmentan

7、dtheincreasingtrafficaccidents．Inordertosolvetheseproblems，researchersinmanyengineeringfieldsaremakingunremittinglyefforts，includingthestudiesofautomotivelightweightandcollisionsafety,whichareeffectivewayst