高強(qiáng)度鋼板沖壓成形研究任務(wù)書

1 開(kāi)題報(bào)告 題目名稱 高強(qiáng)度鋼板沖壓成形研究 題目來(lái)源 A 題目類型 2 導(dǎo)師姓名 學(xué)生姓名 班級(jí)學(xué)號(hào) 1005010307 專 業(yè) 材料成型及控制工程 一、 課題背景和意義 含硼超高強(qiáng)度鋼板的強(qiáng)度可達(dá) 1500Mpa,為普通鋼板強(qiáng)度的 3 一 4 倍 ,將其應(yīng) 用 于 汽 車 零 部 件 成 形 不 僅 可 直 接 降 低 車 身 重 量 , 還 可 提 高 汽 車 的 安 全 性 , 以及 相 關(guān) 聯(lián) 的 降 低 油 耗 , 節(jié) 約 能 源 、 減 少 汽 車 排 放 等 。 并 且 , 硼 鋼 屬 于 含 硼 高 強(qiáng) 度 鋼板 , 廢 物 可 以 充 分 回 收 利 用 , 有 利 于 降 低 環(huán) 境 污 染 。 此 外 , 車 身 重 量 的 減 輕 , 還 有 助 于 改 善 汽 車 的 行 駛 、 轉(zhuǎn) 向 、 加 速 、 制 動(dòng) 等 運(yùn) 動(dòng) 性 能 和 排 氣 性 能 , 同時(shí) , 還為降低噪聲、振動(dòng)、實(shí)現(xiàn)大功率創(chuàng)造條件。我國(guó)汽車工業(yè)己進(jìn)入高速增長(zhǎng)的發(fā)展階段 ,2003年汽車產(chǎn)量超過(guò) 400 萬(wàn)輛 ,已成為世界汽車生產(chǎn)大國(guó) ,2010 年前 ,年均增長(zhǎng)率為 10%一 15%。汽車輕量化和原料國(guó)產(chǎn)化、高性能化是中國(guó)汽車工業(yè)及相關(guān)工業(yè)努力的方向。因此 ,汽車 的輕量化不僅是汽車制造商魚待解決的問(wèn)題 , 還要依托各有關(guān)企業(yè)和廠家通力 合 作 、 立 項(xiàng) 攻 關(guān) , 研 究 開(kāi) 發(fā) 新 材 料 、 進(jìn) 一 步 加 快 原 料 和 成 形 工 藝 開(kāi) 發(fā) , 使 中 國(guó) 汽 車 工 業(yè) 在 產(chǎn) 量 迅 速 增 長(zhǎng) 的 同 時(shí) , 質(zhì) 量 、 性 能 和 檔 次 上 也 都 上 新 臺(tái)階 , 真 正 躋 身世界汽車制造工業(yè)前列。 二、 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 國(guó)外鋼鐵企業(yè)十分注重高強(qiáng)度鋼板的研究開(kāi)發(fā)和生產(chǎn) ,以適應(yīng)汽車工業(yè)對(duì) 高強(qiáng)度鋼板的需要。例如日本鋼管 ( N K K)使用水淬連續(xù)退火生產(chǎn)汽車用 9 8 0 MP a 和 117OMP a 級(jí)別的超高強(qiáng)度鋼板 ；德國(guó)蒂森 .克虜伯鋼鐵公司有 4 套寬帶鋼熱軋 機(jī) , 均能生產(chǎn)高強(qiáng)度鋼板其生產(chǎn)的馬氏體相組織鋼的熱軋帶鋼的強(qiáng)度可達(dá)到 120OMPa司。 1994 年 ,世界 18 家汽車生產(chǎn)廠組成了汽車 /鋼鐵合股伙伴關(guān)系 ,共 同研究開(kāi)發(fā)超輕鋼材車身 , 項(xiàng)目名稱為 u L s A B ( U l r t a L i h g t s t e e l A u t o B d o y ) a 現(xiàn)在 U LSAB 已經(jīng)完成了設(shè)計(jì)和工程等工作 ,并已經(jīng)生產(chǎn)出實(shí)用的輕型汽車車身。 在 ULSAB 推出的 ULSAB 一 AVC 計(jì)劃中 ,車身全部采用高強(qiáng)度鋼板 ,并且超高強(qiáng)度鋼板的應(yīng)用量占 8 0 % 。目前 , 國(guó) 外 鋼 鐵 公 司 推 出 一 系 列 具 有 更 高 強(qiáng) 度 的 淬 火 硼 鋼系列 ,經(jīng)過(guò)熱處理后 ,其屈服強(qiáng)度可達(dá) 1 2 0 0 M P a , 抗拉強(qiáng)度可達(dá) 1 5 0 0 M P a。采 2 用 此 種 鋼 板 生 產(chǎn) 的 汽 車 零 件 可 以 使 同 等 強(qiáng) 度 、 剛 度 的 零 件 減 重 50%以 上 。 在汽車的一些重要安全結(jié)構(gòu)零件陸續(xù)使用了淬在國(guó)內(nèi) ,轎車采用的高強(qiáng)度鋼板的強(qiáng)度級(jí)別為 :冷軋板 :320 一 785MPa,熱軋板 :380 一 540MPa；國(guó)產(chǎn)供汽車用含 P 冷軋高強(qiáng)度鋼板強(qiáng)度級(jí)別為340 一 420,370 一 450,380470,390 一 480,440 一 560MPa,熱軋供汽車梁用鋼板為375610MPast,先進(jìn)的高強(qiáng)度鋼板的研究、生產(chǎn)和使用相對(duì)于國(guó)外較落后 ,在熱軋先進(jìn)高強(qiáng)度鋼板生產(chǎn)方面 ,國(guó)內(nèi)寶鋼、武鋼和鞍鋼可生產(chǎn)一些低級(jí)別的雙相鋼 ,在冷軋先進(jìn)高強(qiáng)度鋼生產(chǎn)方面 ,寶鋼可生產(chǎn)一部分?？傮w而言 ,先進(jìn)的高強(qiáng)度鋼板目前在國(guó)內(nèi)多處在研發(fā)階段。造成國(guó)內(nèi) AHSS 鋼板同國(guó)外品種差距較大的原因主要是國(guó)內(nèi)需求少 ,生產(chǎn)設(shè) 備的制約也在一定程度上限制了 AHSS 鋼板的開(kāi)發(fā)。盡管目前這一系列的鋼板市場(chǎng)需求少 ,但隨著國(guó)內(nèi)外汽車鋼板接軌步伐的加快 ,國(guó)內(nèi)汽車采用 AHSS 鋼板用量大大提高的。如在國(guó)內(nèi)上海大眾引進(jìn)了德國(guó)大眾的 B6 車型 ,為了安全起見(jiàn) ,其中一部分重要結(jié)構(gòu)零件如門檻、門內(nèi)側(cè)梁、底板中央通道、 B 柱等預(yù)采用超高強(qiáng)鋼板進(jìn)行成形 ,若這些零部件采用熱成形 ,重量比采用冷成形可減輕28KG,并且還增強(qiáng)了汽車的安全性 ,因而淬火硼鋼等一系列超高強(qiáng)度鋼在汽車零部件的應(yīng)用是發(fā)展的必然趨勢(shì)。 三、課題主要內(nèi)容 1. 高強(qiáng)度鋼板材沖壓成形模具的 研制； 2. 對(duì)差溫工藝（加熱法、材料法）進(jìn)行數(shù)值模擬； 3. 對(duì) QP 工藝進(jìn)行數(shù)值模擬； 4. 論文一份 5. 答辯 四、 課題研究方案 1. 查閱相關(guān)資料制定合理可行的實(shí)驗(yàn)方案；并收集現(xiàn)有國(guó)內(nèi)外的研究成果作為參 考數(shù)據(jù)； 2. 對(duì)效果檢測(cè)方法所需原理精心研究，找到最正確的方法； 3. 準(zhǔn)備所需實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)備，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到準(zhǔn)確數(shù)據(jù)； 4. 利用軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，多角度對(duì)比，得到合理的工藝； 五、 日程安排 1、確定論文題目： 2013.10.28 2014. 1.05 2、完 成開(kāi)題報(bào)告： 2014. 01.06 2014.3.5 3 3、 實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)采集： 2014. 03.5 2014.05.1 4、查閱資料，外文翻譯： 2014.05.01 2014.05.11 5、完成論文初稿： 2014. 05.12 2014.06.01 6、進(jìn)行論文修改： 2014 .06.02 2014.06.10 7、定稿排版準(zhǔn)備答辯： 2014.06.11 2014.06.16 六、 參考文獻(xiàn) 1.姜大鑫 ,武文華 ,胡平 ,申國(guó)哲 ,盈亮 .高強(qiáng)度鋼板熱成形熱、力、相變數(shù)值模擬分析 、 機(jī)械工程學(xué)報(bào) . 2012(12) 2.賀斌 ,盈亮 ,胡平 ,吳秀峰 ,王玉山 ,趙立信 .高強(qiáng)度鋼板熱沖壓水冷模具設(shè)計(jì) J. 鍛壓裝備與制造技術(shù) . 2012(06) 3.廖錚瑋 ,盈亮 ,胡平 ,申國(guó)哲 .高強(qiáng)度鋼板熱沖壓成形傳熱基礎(chǔ)研究 J. 熱加工工藝 . 2013(05) 4.朱麗娟 ,谷諍巍 ,呂義 ,徐虹 . 超高強(qiáng)鋼熱沖壓硬化機(jī)理 J. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào) (工學(xué)版 ). 2013(02) 5.馬寧 ,申國(guó)哲 ,張宗華 ,孫宏圖 ,胡平 .高強(qiáng)度鋼板熱沖壓材料性能研究及在車身設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 J. 機(jī)械工程學(xué)報(bào) . 2011(08) 6.馬寧 ,胡平 ,閆康康 ,郭威 ,孟祥兵 ,翟述基 . 高強(qiáng)度硼鋼熱成形技術(shù)研究及其應(yīng)用 J. 機(jī)械工程學(xué)報(bào) . 2010(14) 7.康斌 .國(guó)內(nèi)外高強(qiáng)度汽車板熱沖壓技術(shù)研究現(xiàn)狀 J. 冶金管理 . 2009(08) 8. 王麗敏 . 高強(qiáng)度硼鋼板熱沖壓成形過(guò)程及數(shù)值模擬研究 D. 南昌大學(xué) 2011 9.劉紅生 ,包軍 ,邢忠文 ,宋寶玉 ,楊玉英 .高強(qiáng)鋼板熱沖壓成形熱力耦合數(shù)值模擬 J. 材料科學(xué)與工藝 . 2010(04) 10.譚志耀 ,田浩彬 ,倪峰 ,劉瑞同 ,林建平 .硼鋼板高溫拉伸性能研究 J. 理化檢驗(yàn) (物理分冊(cè) ). 2006(02) 11.張凱鋒等編著 .材料熱加工過(guò)程的數(shù)值模擬 M. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 , 2001 12.盧險(xiǎn)峰編著 .沖壓工藝模具學(xué) M. 機(jī)械工業(yè)出版社 , 2006 13.彭守桃 .金屬板料漸進(jìn)成形數(shù)值模擬 及工藝研究 D. 重慶大學(xué) 2010 14.張凱鋒等編著 .材料熱加工過(guò)程的數(shù)值模擬 M. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 , 2001 15.譚志耀 .超高強(qiáng)度鋼板熱沖壓成形基礎(chǔ)研究 D. 同濟(jì)大學(xué) 2006 16.黃英 .高強(qiáng) 度鋼板熱沖壓模具冷卻系統(tǒng)優(yōu)化數(shù)值分析研究 D. 吉林大學(xué) 2012 4 指