汽车B柱热成形试验与热力耦合仿真及探究.pdf

文章编号 ：1672—0121(2013)Ol一0082—04 汽车 B柱热成形试验与热力耦合仿真 史栋 勇 -。盈 亮 z，胡 平 z，吴秀 峰 ，王玉 山 4g赵立信 (1．大连理工大学 工程力学系 ，辽宁 大连 116024； 2．大连理工大学 汽车工程 学院，辽 宁 大连 116024； 3．济南铸造锻压机械研 究所有 限公司，山东 济南 250022； 4．合肥锻压集 团，安徽 合肥 230601； 5．吉林伟孚特轻量化技术股份有 限公司 ，吉林 长春 130000) 摘要 ：热成形技术作为改善高强度钢板成形性及提高机械性能的先进制造技术 ，可在保证汽车被动安全 性 的前提下实现车身轻量化 ，具有重要 的工业应用价值 。本文基于典型汽车 B柱热成形产 品建立热力耦合 有 限元模型 ，对 B柱热成形及淬火过程进行 了数值模拟分析并与试验结果进行对 比，从成形零件厚度分布 、 温度场及微观组织性能方面对其进行研究。结果表 明：B柱产 品中部拐角处厚度增加较大 ，尾部两侧成形壁 厚减薄趋势较大 ，但都满足成形性要求 ；B柱 降温速率大于 27~C／s，可保证马 氏体转变 ；成形后 B柱 的硬度可 达 450HV 以上 ，抗拉强度 可达 1600MPa，微观组织为均匀 的马 氏体 。成形后 B柱各项性能均满足热成形技 术规 范要求 。 关键词 ：热冲压 ；高强度钢板 ；热力耦合 ；数值模拟 ；LS—DYNA 中图分 类号 ：TH164 文献标 识码 ：A 1 前言 开裂且 回弹较大 ，成形精度不高 。热成形技术可有效 当今 ，能源 、环境危机加快 了汽车轻量化 的步 改善高强度钢板成形性 能 ， 目前 已被广泛应用于众 伐 ，进而促进 了高强度钢板在汽车车身上 的应用f11。 多汽车部件及结构件 的生产 中，如汽车前后保险杠 、 但 随着钢板强度 的升高 ，其成形性 能变差 ，成形 时易 A、B、C柱及车 门防撞梁等 。通过该技术生产 的汽车 零部件抗拉强度可达 1500MPa以上 ，且 回弹小 ，微 基金项 目：国家 自然科学基金项 目50901011)；国家重点 观组织为均匀马 氏体 。 基础研究发展计划(973计划)项目(2010CB832700)；国 高强度钢热成形技术作为一项新 的用 于汽车 家科技重大专项(04专项)项 目(2011zxo4001—021) 零部件生产 的先进制造技术 ，已越来越 受到 国内 收稿 日期：2012—09—12 外行业 的重视 ，国内外众 多学者也从众 多方 面对 作者简介：史栋勇(1987一)，男，博士在读，从事固体力学方向研究 热成形技术进 行 了研 究 。众所周知 ，热成形过程 Stampingprocessanddiedesignofstampingprocessforcover basedonnumericalsimulation DINGHuatian，DUJiadong，QIUJianfeng，WANGLei