基于DEFORM的铝合金轮毂锻造过程的分析研究

发布时间：2017-09-22 13:42

  本文关键词：基于DEFORM的铝合金轮毂锻造过程的分析研究

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【摘要】：在当今社会中,伴随着经济社会的快速发展和科学技术的不断进步,人们对安全问题和环境保护问题越来越重视。锻造铝合金轮毂具有强度高和重量轻的特点,能够很好的实现汽车轻量化的目标,市场应用前景广阔。轮毂作为汽车的承重部件,对汽车的行车安全非常重要。汽车轮毂大小尺寸较多,为了缩短产品的研发周期和降低产品的研发成本,保证铝合金轮毂的高强度性能,加快产品的更新换代,对轮毂生产过程的研究开发就显得十分重要。本文在锻造铝合金轮毂方面的主要研究内容如下:第一,从铝合金轮毂的零件图下手,在满足轮毂国家标准的基础上,根据锻造经验和模锻成形理论,制定出铝合金轮毂锻造成形整个工艺,确定了在每一步工艺过程中的工艺参数。确定了锻造过程分预锻和终锻两步进行,在锻造完成后进行后处理、机加工等工序。第二,利用SolidWorks三维模型造型软件对铝合金轮毂预锻和终锻两个过程中的模具等进行三维建模。利用DEFROM软件分析铝合金6061在不同温度、不同变形速度下的应力应变曲线,确定适合铝合金6061可锻造的温度范围。第三,将三维模型导入DEFORM软件,建立有限元模型,经过网格划分、定义材料、设置驱动条件、分析求解等操作后,分别对铝合金轮毂锻造过程中的预锻和终锻进行数值模拟,获得了预锻和终锻过程中金属的流动规律、温度场的分布情况,应力分布以及载荷行程曲线。通过对数值模拟结果的分析比对,分析了该工艺的可行性。第四,根据数值模拟结果,对铝合金轮毂锻造过程工艺进行分析优化,并将优化后的过程进行数值模拟,与优化前的数值模拟结果分析对比,确定锻造铝合金轮毂最优的工艺参数。
【关键词】：轮毂 铝合金 锻造 DEFORM 数值模拟
【学位授予单位】：济南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG319
【目录】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 课题的背景及意义9-10
• 1.2 国内外铝合金轮毂发展现状10-11
• 1.3 铝合金轮毂生产工艺现状11-12
• 1.4 锻造成形有限元数值模拟的研究现状12-13
• 1.5 论文的主要研究内容13-15
• 第二章 铝合金轮毂锻造成形工艺15-25
• 2.1 铝合金6061概述15-17
• 2.1.1 铝合金6061的元素组成15
• 2.1.2 合金元素在6061铝合金中的影响15-16
• 2.1.3 锻造6061铝合金的特点16-17
• 2.2 铝合金轮毂产品零件分析17-18
• 2.3 铝合金轮毂锻造工艺18-21
• 2.3.1 铝合金轮毂锻造工艺概述18
• 2.3.2 铝合金轮毂锻造工艺主要工序介绍18-21
• 2.4 锻坯的设计21-22
• 2.5 模具的设计22-23
• 2.6 本章小结23-25
• 第三章 轮毂预锻、终锻的数值模拟25-45
• 3.1 DEFORM有限元软件25-27
• 3.1.1 DEFORM软件的简介25
• 3.1.2 DEFORM的特点25-26
• 3.1.3 DEFORM的模块结构26-27
• 3.2 预锻工序数值模拟27-36
• 3.2.1 预锻有限元模型27-30
• 3.2.2 预锻成形过程分析30-36
• 3.3 终锻锻工序数值模拟36-43
• 3.3.1 终锻有限元模型36-37
• 3.3.2 终锻成形过程分析37-43
• 3.4 本章小结43-45
• 第四章 铝合金轮毂锻造工艺的分析优化45-53
• 4.1 缺陷分析45-46
• 4.1.1 折叠缺陷45
• 4.1.2 过烧45-46
• 4.1.3 裂纹46
• 4.2 终锻锻造温度的优化46-48
• 4.3 锻造过程中润滑条件的优化48-49
• 4.4 锻造成形速度的优化分析49-51
• 4.5 本章小结51-53
• 第五章 总结与展望53-55
• 5.1 总结53
• 5.2 展望53-55
• 参考文献55-59
• 致谢59-61
• 附录61

【参考文献】

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本文编号：901147