汽车前挡板模具冷却系统的设计及热成形仿真.pdf

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1、硕硕硕士士士学学学位位位论论论文文文汽车前挡板模具冷却系统的设计及热成形仿真DESIGNOFCOOLINGSYSTEMOFAUTOMOTIVEFRONTPANELANDNUMERICALSIMULATIONOFHOTSTAMPING纪纪纪丛丛丛丛丛丛哈哈哈尔尔尔滨滨滨工工工业业业大大大学学学2012年年年07月月月国内图书分类号：TG702学校代码：10213国际图书分类号：621密级：公开工工工学学学硕硕硕士士士学学学位位位论论论文文文汽车前挡板模具冷却系统的设计及热成形仿真硕士研究生：纪丛丛导师：胡秀丽副教授申请学位：工学硕士学科：机械制造及其自

2、动化所在单位：机电工程学院答辩日期：2012年07月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TG702U.D.C:621DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringDESIGNOFCOOLINGSYSTEMOFAUTOMOTIVEFRONTPANELANDNUMERICALSIMULATIONOFHOTSTAMPINGCandidate:JiCongcongSupervisor:Prof.HuXiuliAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineering

3、Specialty:MechanicalManufacturingandAutomationAliation:SchoolofMechatronicsEngineeringDateofDefence:July,2012Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要汽车前挡板位于汽车前端，对正碰起到缓冲作用，保护驾驶员及乘客人身安全。汽车前挡板为非轴对称结构，两侧起伏变化明显，体积较大，是汽车内部典型复杂零件。如果采用普通钢板冲压成形前挡板，则其不仅

4、厚度大、回弹明显，而且强度低，无法适应汽车轻量化及安全性要求；如果采用高强度钢板冷成形，则前挡板板存在容易开裂、起皱、回弹严重等缺陷。如果采用高强度钢板热成形，则可提高前挡板抗拉强度，避免回弹，减少零件数目，实现轻量化。与冷冲压模具相比，汽车前挡板热冲压模具兼具了成形和淬火双重功能。为了实现板料成形，根据冷冲压模具设计方法和前挡板的结构特点，设计了凸凹模、导向装置、定位装置、拉深方向等；为了实现成形件淬火，在模具内部设计了集中型和分散型预埋式冷却管道，确定了两种冷却管路的水管直径、水管间距、水管距模具型面距离等参数。利用流体动力学软件ANSYSCFX

5、，对集中型和分散型两种预埋式冷却管道进行了冷却效果的对比分析。结果表明，分散型冷却管道可提高冷却速度，加强冷却均匀性，使成形件能够实现马氏体转化。由于模具内部布置冷却管路致使模具强度降低，故采用ANSYS静力分析模块对模具进行强度校核，结果表明，模具强度满足要求。在分散型冷却管道基础上，研究了冲程次数、水流速、保压力等工艺参数对模具、成形件温度场分布的影响规律，为确定合理的保压力和水流速提供了依据。关键词：汽车前挡板；热冲压成形；模具设计；冷却系统-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractAutomobilefrontbae,infron

6、tofthecar,playsatimelyroletoprotectthesafetyofthedriverwhenthecarissueredbycollision.Itbelongstothenon-axisymmetricparts,undulatingbothsides,bulky.Cold-stampingtechnologyusingordinarysteelhasbeenunabletoadapttothelightweightandsafetyoftheautomobile;cold-stampingusinghighstrengt

7、hsteelisrelativelyeasytocrack,wrinkle,reboundandsoon.Hotstampingtechnologycanimprovethetensilestrength,avoidtherebound,reducethenumberofpartsandachievelightweight.Comparedwiththecoldstamping,thehotstampingmoldofAutomobilefrontbaecombinesthedualfunctionofformingandquenching.Ino

8、rdertoachievetheformingofsheet,thedesignofthepunch,die