车轮挡圈轧制扭转变形的有限元分析

发布时间：2023-02-10 09:15

　　车轮挡圈是汽车车轮上重要的零部件。在车轮装配时,车轮挡圈与轮辋配合将轮胎挡在车轮轮辋腰部,保证车轮的使用性能。而在挡圈实际生产过程中,因其截面孔型形状特殊且轧制工艺参数复杂,轧件受力变形不均匀易导致轧件产生扭转,本课题主要借助有限元软件研究工艺参数的变化对轧件变形扭转的影响。挡圈的孔型复杂且规格比较多,结合厂家以7.00T型号的挡圈为材料,在Gleeble-2000试验机上对Q345试样进行单道次压缩实验得到关于温度变化的应力应变曲线并转换为真实应力应变曲线,并以型钢孔型设计为基础,借助CAD确定孔型中性线与轧制线的相对位置关系,合理地将轧件配置在轧辊上。在有限元软件ABAQUS中对模型进行前处理,建立挡圈的弹塑性模型,通过显示-动态积分算法等模拟了挡圈成型的过程。针对挡圈在成型时出现的扭转问题及变形规律等,主要考虑了轧辊直经、轧制速度和孔型偏转角等因素对轧件变形扭转的影响。对比正交试验的模拟结果与厂家工艺规程规定的挡圈横截面面积,结果表明正交试验模拟的结果误差在2%左右,其模拟过程基本符合实际轧制情况。通过正交试验方差分析可得各因素对轧件扭转影响的主次顺序:孔型偏转角>电机转速...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 前言
    1.1 车轮挡圈简介
    1.2 车轮用挡圈国内外研究现状
    1.3 研究内容
第2章 材料本构关系及实验测量
    2.1 引言
    2.2 材料本构关系
    2.3 实验材料及方法
第3章 挡圈轧制变形计算
    3.1 引言
        3.1.1 有限元方法
        3.1.2 热力耦合分析
    3.2 有限元模型前处理
        3.2.1 孔型在轧辊上的配置
        3.2.2 材料属性定义
        3.2.3 网格单元
        3.2.4 边界条件和接触
    3.3 模拟结果分析
        3.3.1 轧件温度场分析
        3.3.2 金属流动变形分析
    3.4 本章小结
第4章 工艺参数及优化
    4.1 引言
    4.2 工艺参数的影响
    4.3 正交实验设计
    4.4 正交试验的结果验证对比
    4.5 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 结论
    5.2 展望与不足
致谢
参考文献
附录 攻读硕士学位期间发表的论文



本文编号：3739423