模具热导率对热冲压成形工艺影响的数值研究

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• 作者：张云黎军顽李爽冯全忠吴晓春
• 会议时间：2015-07-18
• 关键词：模具材料 ; 热冲压成形工艺 ; 热导率分析 ; 数值模拟
• 作者单位：上海大学材料科学与工程学院,上海200072
• 母体文献：第十一次全国热处理大会论文集
• 会议名称：第十一次全国热处理大会
• 会议地点：太原
• 主办单位：中国机械工程学会热处理分会
• 语种：chi
• 分类号：TG1;TG3

摘要

为了评价模具材料的导热性能对热冲压成形工艺的影响,本文选择优质H13钢和自主开发的HDLM热冲压专用模具材料进行对比分析,采用LF457型激光导热仪对模具材料的导热性能进行评价,使用金相显微镜、扫描电镜和透射电镜对其组织进行观察.同时,建立了盒形件热冲压成形及模内淬火过程的数值仿真模型,研究了模具热导率对成形件冷却行为、组织演变以及模具温度的影响规律.研究表明,在热冲压模具服役温度200~400 ℃内,HDLM模具钢的热导率高于40W/(m·℃),约为H13钢的1.5倍;在热冲压保压淬火过程中,模具材料的热导率对热冲压成形件的冷却行为起重要作用;当模具材料为HDLM钢时,仅需约10s就能使盒形件关键部位的组织完全转变为马氏体,相比于H13钢,其保压冷却时间缩短了近41%,保压冷却效率提升了约80%,有效地加快了热冲压生产节拍和提高了生产效率,并且模具温度的均匀性也有较大改善,最高温度不超过330℃,有利于延长模具的使用寿命.