铝合金型材型面几何特征对绕弯成形的影响研究
本文关键词：铝合金型材型面几何特征对绕弯成形的影响研究 出处：《湖南大学》2016年硕士论文 论文类型：学位论文
【摘要】：随着我国汽车、高铁等工业高速发展,能源危机、环境污染等问题日益突显。轻量化结构设计能够有效降低能源损耗,减小环境污染,是未来工业的发展趋势。铝合金材料密度小,代替钢铁结构后,能够显著减轻同体积结构重量。因此,铝合金型材被越来越多地应用到了汽车零部件的制造中。铝合金型材绕弯成形过程涉及几何非线性、材料非线性和边界条件非线性等诸多复杂问题。本文运用试验和仿真相结合的方法,分析了铝合金型材在绕弯成形过程中型面几何特征对竖直壁型材成形翘曲变形的影响,主要完成了以下工作:首先,利用线切割的方式在试件6063铝合金型材上截取试样,并对试样进行了拉伸试验研究,得到了该类材料的基本力学性能参数,将材料的力学应力应变关系通过幂指数硬化曲线进行描述,建立了相应力学状态下的本构关系。其次,运用LS-DYNA软件,对具有竖直壁结构的铝合金型材绕弯成形建立了三维有限元模型,分析了该复杂型面竖直壁型材绕弯成形过程中等效应力和等效应变随时间的分布变化规律。通过对竖直壁型材进行试验,将内侧上下圆弧的变形情况与仿真结果对比,验证了文中建立有限元模型的可靠性,并对间隙对翘曲变形的影响做了分析。最后,通过对几种具有代表性的竖直壁型材进行了绕弯成形分析发现:同一型材绕弯翘曲变形具有不对称性,不同型面型材翘曲变形的不对称性不具有统一性;增加竖直壁型材外侧横向特征的对称性有助于减小成形翘曲变形;增加内侧特征能够显著减小翘曲;合理对型材型材进行设计,使成形过程中中性层位于直壁处,能够较好地解决直壁型材在绕弯成形过程中出现的翘曲变形问题。本文研究了仿真方法在铝合金型材弯曲工艺中的应用,采用试验结果验证仿真方法的可靠性。然后,采用仿真方法研究了型面几何特征对绕弯成形翘曲变形的影响,这些工作对复杂型面型材的零件设计、弯曲成形工艺参数的确定等有一定的借鉴意义。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG306
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，本文编号：1349402
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