变强度热冲压件数值仿真及其组织性能预测

基于Merklein流变应力模型、Kirkaldy相变动力学模型和Koistinen方程，建立了热-力-相耦合有限元模型，得到了硼钢22MnB5在热冲压过程中温度、组织和维氏硬度的分布规律。仿真结果表明：当模具感应加热端温度升至400℃时，加热端板料的冷却速度为13．6℃·s^-1，低于马氏体形成冷却速度27℃·s^-1。根据感应加热方式研制出变强度冲压件的热冲压新型分区模具，并进行了热冲压试验。结果表明：该新型模具升温速度快，升温至400℃只需5s，同一模具可冲压不同加热区形状的零件。冲压件加热区为贝氏体组织，硬度为260HV；过渡区为马氏体、贝氏体和铁素体多相混合组织，硬度为340HV；低温区为板条状马氏体组织，硬度为491HV。研制出的新型热冲压模具可以获得变强度热冲压件，满足汽车B柱类零件变强度的要求。