副车架内高压成形有限元模拟及优化

发布时间：2017-04-11 07:12

  本文关键词：副车架内高压成形有限元模拟及优化，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：汽车作为人们生活中重要的交通工具,无论是数量还是使用频率上看都是一个巨大的数字,即使汽车产业上获得哪怕一丝的进步,但是对于整个世界来说将会是一次巨大的进步,然而社会在不断的进步,对于运力的要求有增无减,那么可以预期到汽车数量会继续上升,既然无法从数量上做出妥协,我们可以在每辆汽车上进行改进。所以汽车的“轻量化”得到了高度的重视,有人会质疑减轻车身重量是否就意味着降低安全性,但是这两个相互矛盾的问题在新技术下却得到了统一的解决,这就是本文接下来所要提到的内高压成型技术。相较于传统的铸造、锻压以及焊接等成形方法,内高压成形最大的优点在于,可以在减轻零件重量的情况下增加其强度与刚度,使得零件具有更长的使用寿命。本文使用Autoform模拟软件对于汽车重要零件:副车架的整个成形过程进行有限元模拟,其中包括:弯曲、预成形、内高压成形三个主要工序,并对每一步骤可能出现的问题进行了讨论,并根据相应的评定标准进行评定,弯曲工序中,对于弯曲半径、弯曲步骤进行合理的调整以适应实际加工,预成形工序中根据副车架不同位置的截面设计预成形模具,并根据成形模拟结果进行修改以达到最优成形效果,内高压成形工序中对于重要的参数如进给量、成形压力、整形压力、初始压力以及加载方式分别进行模拟,对不同参数下的壁厚分布以及成形极限图进行分析,并对不同参数对于成形结果的影响进行总结,综合以上模拟结果得出最优成形结果。本文在最后一章通过验证试验,对模拟结果进行验证,首先对整体成形效果根据相关国际标准进行评定,从最终结果看符合各项标准,再将试验件的测量壁厚值与模拟值相比较,结果表明壁厚相差在合理范围内,这说明模拟结果与实际加工相符。
【关键词】：副车架 内高压成形 有限元模拟 工艺优化
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U466;TG306
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-17
• 1.1 引言11-12
• 1.2 内高压成形概述12-14
• 1.2.1 内高压成形的应用12-13
• 1.2.2 内高压成形技术的优缺点13-14
• 1.3 内高压成形国内外研究现状14-15
• 1.4 课题研究对象15-16
• 1.5 课题研究目的及内容16-17
• 第二章 内高压成形原理分析17-29
• 2.1 内高压成形简介17-19
• 2.1.1 内高压成形件的分类17-18
• 2.1.2 内高压成形过程18-19
• 2.1.3 内高压成形的缺陷19
• 2.2 有限元理论分析19-21
• 2.2.1 模拟软件简介19-20
• 2.2.2 AutoForm的特点20-21
• 2.3 模拟原理21-22
• 2.4 材料模型22-26
• 2.4.1 各向异性弹塑性材料模型22-24
• 2.4.2 动态显示算法理论分析24
• 2.4.3 屈服准则24-26
• 2.5 副车架内高压成形工艺过程26-27
• 2.5.1 弯曲26
• 2.5.2 预成形26
• 2.5.3 内高压成形26-27
• 2.6 副车架成形参数设定27-28
• 2.6.1 管径27
• 2.6.2 管件长度27
• 2.6.3 管件材料27-28
• 2.7 本章小结28-29
• 第三章 副车架内高压成形的有限元模拟29-48
• 3.1 副车架模拟工序29
• 3.2 弯曲参数设定29-30
• 3.3 管材弯曲的常见缺陷30-31
• 3.4 管材成形缺陷评估标准及预防措施31-33
• 3.5 弯管工艺参数设定33-35
• 3.6 弯管工艺的优化35-36
• 3.7 预成形参数设定36-37
• 3.8 预成形模具的设计37-38
• 3.9 预成形结果38-39
• 3.10 内高压参数设置39-41
• 3.10.1 初始屈服压力39
• 3.10.2 成形压力39-40
• 3.10.3 合模力40
• 3.10.4 轴向进给力40-41
• 3.11 模具的设计41-42
• 3.12 优化分析42-46
• 3.12.1 不同进给量对成形效果的影响42-43
• 3.12.2 不同成形压力及整形压力对成形效果的影响43-44
• 3.12.3 不同升压方式对于成形质量的影响44-45
• 3.12.4 不同初始压力对与成形质量的影响45-46
• 3.13 总体成形性能及分析46-47
• 3.14 本章小结47-48
• 第四章 副车架成型工艺试验验证48-54
• 4.1 引言48
• 4.2 实验设备48-49
• 4.3 弯管49-50
• 4.4 预成形50-51
• 4.5 内高压成形51-53
• 4.6 本章小结53-54
• 结论54-55
• 参考文献55-59
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文59-60
• 致谢60

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