汽车轻量化铝合金AA6010弯曲回弹实验模拟研究

发布时间：2017-09-06 19:02

  本文关键词：汽车轻量化铝合金AA6010弯曲回弹实验模拟研究

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【摘要】：本文通过对AA6010铝合金板进行V形弯曲回弹实验以及有限元数值模拟分析,并采用极差和方差两种方法对正交实验模拟结果进行分析,研究了成形速度、板料厚度、弯曲中心角、弯曲次数、压边力等工艺参数对板料弯曲成形卸载后回弹角的影响。并以目标角度为90°、150°的铝板为例,介绍了利用有限元模拟软件Dynaform进行模具型面补偿的方法,最终确定模具的角度为84.13°、146.16°。有限元正交试验模拟结果表明:在较大的成形速度范围内,随着成形速度的增加,板料弯曲成形卸载后的回弹角逐渐减小,但回弹角的改变量较小;随着板料厚度和弯曲中心角的增大,卸载后的回弹角减小,且回弹角的变化幅度较大;而随着弯曲次数的变多,回弹角总体呈现略微减小的趋势,但减小的幅度不大;随着压边力的较大变化,实验结果回弹角变化也较大,压边力增大,回弹角减小。由极差和方差法分析可以得出:压边力、弯曲角度、板料厚度对试验结果回弹角有着显著的影响,是重要因素;成形速度和弯曲次数对实验结果回弹角的影响较小,是次要因素。最优组合下的最大变薄率为6%-7%,模拟回弹角只有0.936°,明显减小。V形弯曲回弹实验结果表明:在成形速度小于15 mm/s时,弯曲成形后的回弹角随着成形速度的增加,回弹角变大,在成形速度超过60 mm/s时,回弹角随着成形速度的增加呈现逐渐减小的趋势,在15 mm/s-60 mm/s之间可能出现一个塑性变形最低点,使卸载后的回弹角最大;随着板料厚度和弯曲中心角的增大,回弹角减小,且变化量较大;而弯曲次数的增多,回弹角也呈现减小的现象,但减小的幅度较小,在第二次弯曲的时候改变量相对较大。实验结果和模拟结果的变化规律基本一致,经过参数的优化组合的确减小了回弹,模具型面补偿后也能达到目标角度。
【关键词】：AA6010铝合金 弯曲回弹 回弹补偿 数值模拟
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG389
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-21
• 1.1 引言9-12
• 1.2 汽车车身用铝合金12-15
• 1.2.1 2000系铝合金12-13
• 1.2.2 5000系铝合金13-14
• 1.2.3 6000系铝合金14-15
• 1.3 国内汽车车身用铝合金研究现状15-16
• 1.4 铝合金板弯曲回弹的研究现状16-19
• 1.4.1 板料弯曲成形回弹的预测16-18
• 1.4.2 板料弯曲成形回弹的控制18-19
• 1.5 本文主要研究内容及意义19-21
• 2 板料弯曲回弹理论基础21-32
• 2.1 引言21
• 2.2 弯曲变形过程及应力分析21-26
• 2.2.1 弯曲变形过程分析21-22
• 2.2.2 弯曲变形过程应力分析22-26
• 2.3 弯曲回弹分析26-31
• 2.3.1 回弹概述26
• 2.3.2 回弹的表现形式及产生原因26-29
• 2.3.3 回弹的影响因素29-31
• 2.4 本章小结31-32
• 3 6010铝合金板V形弯曲回弹有限元模拟分析32-51
• 3.1 引言32
• 3.2 Dynaform软件简介32-33
• 3.3 Dynaform软件在产品工艺确定及模具设计中的一般流程33-34
• 3.4 V形件弯曲回弹正交实验模拟分析34-49
• 3.4.1 基于Dynaform的V形件弯曲回弹模拟设置34-38
• 3.4.2 V形件的弯曲回弹正交模拟38-49
• 3.5 本章小结49-51
• 4 6010铝合金板V形弯曲回弹实验研究51-59
• 4.1 引言51
• 4.2 实验材料及实验设备51-53
• 4.3 实验方案53-54
• 4.4 实验结果及分析54-58
• 4.5 本章小结58-59
• 5 回弹补偿模具设计59-63
• 5.1 引言59
• 5.2 模具补偿理论及方法59-60
• 5.3 回弹模拟的修正60
• 5.4 模具型面补偿过程及结果60-62
• 5.5 本章小结62-63
• 6 总结与展望63-65
• 6.1 总结63-64
• 6.2 展望64-65
• 参考文献65-69
• 攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果69-70
• 致谢70-71

【参考文献】

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本文编号：804879