發(fā)布時間：2018-03-29 21:20

  本文選題：輕量化評估　切入點：減重系數(shù)　出處：《鋼鐵研究總院》2017年博士論文

【摘要】：為獲得高性價比的設(shè)計-材料-制造方案,有必要開展輕量化評估方法和模型的研究。輕量化高性能汽車鋼沖壓件的首要設(shè)計準(zhǔn)則為優(yōu)先選擇比強度大的鋼板。分別以高強汽車鋼板的屈服強度和抗拉強度值為變量,通過非線性擬合獲得關(guān)于減重系數(shù)r的指數(shù)函數(shù)r=r0+Ae-kR。減重系數(shù)值越大,輕量化效果越明顯。性能權(quán)重法可將對性能的定性評估定量化。通過引入性能權(quán)重因子將某些定性的性能評價指標(biāo)轉(zhuǎn)換成定量的比較值。建立由于強度提高引起的針對減重、成本和環(huán)境影響指標(biāo)的輕量化評估模型。基于屈服強度的輕量化評估和應(yīng)力分析,確定以中錳第三代汽車鋼TG750替代380L鋼元寶梁的輕量化方案。輕量化后的元寶梁形狀不變,厚度減薄1mm,減重約16.7%。成功開發(fā)強塑積高達(dá)29.5GPa%的TG750熱軋鋼板。TG750鋼的高強高塑性,提高了鋼板成形性能,有效避免成形邊部開裂。隨著強度的提高,需重視TG750鋼的耐延遲斷裂性能和疲勞性能。臺架試驗后元寶梁與連接處完好,驗證輕量化方案取得較好效果。熱成形防撞梁隨抗拉強度的提高引起減重系數(shù)相應(yīng)增加。1500、1700、2000和2200MPa四個強度級別熱成形件的減重系數(shù)為037～0.73。研究關(guān)鍵熱成形工藝并開展模具優(yōu)化設(shè)計。熱成形件性能評估表明,隨著強度的提高,防撞梁靜壓最大抗力增加,焊接性能均滿足要求,耐延遲斷裂和疲勞性能降低。分析了 0.1C-5Mn溫成形B柱的原料鋼板和成形工藝特性。設(shè)計優(yōu)化溫成形工藝和模具結(jié)構(gòu)。在熱成形產(chǎn)線上開展溫成形件試制。相對于冷沖壓B柱,熱成形和溫成形B柱制造成本略有增加,但在提高性能、減重和降低碳排放方面效果顯著。在同等減重效果下,溫成形件的性能、制造成本和能耗則優(yōu)于熱成形件。按照性能權(quán)重法,考慮侵入量、吸能、沖擊面反作用力和安全性等性能指標(biāo)的權(quán)重因子。為獲得高性價比熱成形防撞梁,確定定制熱成形A1700防撞梁的輕量化設(shè)計制造方案。成功制備組織和性能與設(shè)計值相當(dāng)?shù)亩ㄖ茻岢尚渭��?br/>[Abstract]:To achieve cost-effective design-material-manufacturing schemes, It is necessary to study the method and model of lightweight evaluation. The primary design criterion of lightweight high performance automotive steel stamping parts is the first choice of steel plate with high specific strength. The yield strength and tensile strength of high strength automobile steel plate are taken as variables, respectively. The exponential function r=r0 Ae-kR for weight loss coefficient r is obtained by nonlinear fitting. The larger the weight loss coefficient is, the greater the weight loss coefficient is. The lighter the effect is, the more obvious the effect is. The performance weight method can quantify the qualitative evaluation of the performance. By introducing the performance weight factor, some qualitative performance evaluation indexes can be converted into quantitative comparative values. The lightweight evaluation model of cost and environmental impact index. Based on the light weight assessment and stress analysis of yield strength, the lightweight scheme of replacing 380L steel Yuanbao beam with middle manganese third generation automobile steel TG750 was determined. The thickness is reduced by 1 mm, and the weight loss is about 16.70.The high strength and high plasticity of TG750 hot-rolled steel plate .TG750 with a strong plastic product of up to 29.5 GPA% has been developed successfully, which improves the formability of the steel plate and effectively avoids forming edge cracking. With the increase of strength, Attention should be paid to the delayed fracture and fatigue properties of TG750 steel. The weight reduction coefficient of hot-formed anti-collision beam increased correspondingly with the increase of tensile strength. The weight reduction coefficient of the four grade hot forming parts of 2200MPa and 1500TZ was 0.370.73. the key hot forming process was studied and developed. Die optimization. Performance evaluation of hot forming parts shows that, With the increase of strength, the maximum static pressure resistance of the anti-collision beam increases, and the welding properties meet the requirements. The properties of raw material steel plate and forming process of 0.1C-5Mn warm forming B column were analyzed. The optimization of warm forming process and die structure was designed. The warm forming parts were manufactured on the hot forming production line. Compared with cold stamping B column, The manufacturing cost of hot forming and warm forming B columns is slightly increased, but the effect is significant in improving performance, reducing weight and reducing carbon emissions. The manufacturing cost and energy consumption are superior to those of hot forming parts. According to the performance weight method, the weight factors of the performance indexes, such as invasion, energy absorption, impact surface reaction force and safety, are taken into account. In order to obtain high performance-price ratio hot forming anti-collision beam, The light weight design and manufacture scheme of customized hot-formed A1700 anti-collision beam was determined.
【學(xué)位授予單位】：鋼鐵研究總院
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TG386

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本文編號：1682924