载重车驱动桥壳结构分析及整体挤压成形研究

发布时间：2021-07-27 08:40

　　随着汽车工业的迅速发展,汽车尾气对环境的污染日益严重,汽车轻量化对减少尾气排放、降低能源消耗有着重要的意义。驱动桥壳和半轴套管作为载重车传动系统的重要组成部分,其机械强度、刚度和疲劳性能对整车性能有着较大的影响,对其进行轻量化设计和成形新工艺的研究有助于降低成本,提高生产效率和产品质量。目前,载重车驱动桥壳的生产工艺主要为铸造工艺和冲压焊接工艺。前者生产的桥壳质量大,不符合轻量化的要求,且容易产生铸造缺陷,废品率高;后者材料利用率低,工艺复杂,设备要求高,对焊接质量要求高,且焊接缺陷会严重影响产品寿命。本文提出驱动桥壳整体挤压工艺,将原有桥壳作为桥壳本体与半轴套管一体化成形,减少了多道焊接工序,能有效地降低成本,提高生产效率。该工艺采用圆形管坯,先对两端同时挤压成形半轴部分,然后进行推方,在推方后的管坯上开预制孔,用机械胀形工艺成形桥壳本体部分。具体的研究内容和结论如下:（1）对整体驱动桥壳进行了典型工况下的静力学分析,得到各工况下的应力云图。桥壳在各工况下均满足强度要求,并具有一定的优化空间。保持整体驱动桥壳半轴部分不变,对桥壳本体厚度进行优化,优化后桥壳厚度为13mm。对优化后桥壳... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 汽车桥壳成形工艺
    1.2 温挤压技术
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 驱动桥壳结构分析研究现状
        1.3.2 温挤压研究现状
        1.3.3 驱动桥壳整体成形研究现状
    1.4 本文主要研究内容
    1.5 课题研究意义
第2章 有限元理论基础
    2.1 线性静力学
        2.1.1 线性静力学基本假设
        2.1.2 弹性力学基本方程和解法
    2.2 模态分析原理
    2.3 刚塑性有限元法基本理论
        2.3.1 刚塑性基本假设
        2.3.2 刚塑性基本方程
        2.3.3 刚塑性基本解法
第3章 驱动桥壳结构分析与优化
    3.1 驱动桥壳有限元模型的建立
        3.1.1 几何模型的简化
        3.1.2 网格划分
    3.2 驱动桥壳静力学分析
        3.2.1 过不平路面工况
        3.2.2 最大牵引力工况
        3.2.3 紧急制动工况
        3.2.4 急转弯工况
    3.3 驱动桥壳结构优化
    3.4 驱动桥壳模态分析
    3.5 本章小结
第4章 桥壳半轴部分成形工艺研究
    4.1 工艺方案的确定
    4.2 有限元模型的建立
        4.2.1 网格划分
        4.2.2 材料的选择
        4.2.3 摩擦模型的选择
        4.2.4 温度的设定
    4.3 模拟结果及分析
        4.3.1 成形过程分析
        4.3.2 载荷分析
        4.3.3 变温度区间加热与等温度区间加热成形过程对比
    4.4 本章小结
第5章 桥壳本体成形工艺研究
    5.1 工艺方案的确定
    5.2 模拟结果及分析
        5.2.1 无芯胀形过程分析
        5.2.2 有芯胀形过程分析
        5.2.3 整形过程分析
    5.3 工艺参数对成形的影响
        5.3.1 温度对成形的影响
        5.3.2 轴向力对成形的影响
    5.4 工艺优化
        5.4.1 改变桥壳本体过渡圆角
        5.4.2 局部增厚处理
    5.5 本章小结
第6章 模具设计与试验
    6.1 模具设计
        6.1.1 模具设计基本要求
        6.1.2 模具设计基本程序
        6.1.3 模具关键部位的设计
    6.2 试验及结果分析
        6.2.1 驱动桥壳整体挤压成形工艺流程
        6.2.2 试验结果分析
    6.3 台架试验
        6.3.1 驱动桥桥壳台架试验方法及评价标准
        6.3.2 试验结果
    6.4 本章小结
第7章 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 展望
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]机械式胀形桥壳起皱分析及改进[J]. 王久林,李萍,刘红丽,田野,薛克敏.  制造技术与机床. 2015(11)
[2]金属塑性成形中摩擦模型的研究进展[J]. 孟丽芬,胡成亮,赵震.  模具工业. 2014(04)
[3]汽车轻量化技术的研究与进展[J]. 范子杰,桂良进,苏瑞意.  汽车安全与节能学报. 2014(01)
[4]汽车桥壳机械式胀形数值模拟及实验[J]. 薛克敏,李纪龙,李萍,刘夕嘉,杜长春.  塑性工程学报. 2013(06)
[5]汽车桥壳机械式胀形关键技术[J]. 薛克敏,郭福林,徐迎强,李萍.  塑性工程学报. 2012(05)
[6]法兰轴温挤压成形工艺分析与挤压凸、凹模参数优化[J]. 柴蓉霞,于力,郭成.  模具工业. 2012(09)
[7]半滑动式液压胀形汽车桥壳的模具设计及成形[J]. 陈国强,王连东,韩晓亮,杨东峰.  塑性工程学报. 2011(03)
[8]大型有限元网格模型的快速简化与交互绘制[J]. 高峰,武殿梁,程奂翀,范秀敏.  机械设计与制造. 2011(04)
[9]温挤压加工中润滑剂与冷却方式研究[J]. 周艳霞,庞祖高,栗育琴,洪峰.  锻压技术. 2009(03)
[10]温挤压润滑剂的研究[J]. 栗育琴,庞祖高,周艳霞,高超.  锻压技术. 2009(02)

硕士论文
[1]重型车驱动桥壳整体式机械热扩胀成形工艺研究[D]. 王源.吉林大学 2014
[2]汽车驱动桥壳残余应力及其疲劳寿命分析[D]. 刘云东.合肥工业大学 2014
[3]汽车后桥壳与半轴套管辊锻成形有限元模拟[D]. 支福鑫.吉林大学 2013
[4]汽车驱动桥壳静动态特性分析及结构优化研究[D]. 王剑.兰州理工大学 2013
[5]汽车后桥壳机械热胀成形有限元模拟研究[D]. 赵宇峰.吉林大学 2010
[6]汽车驱动桥桥壳有限元分析[D]. 朱峥涛.南昌大学 2007
[7]冲压焊接式驱动桥壳成形过程数值仿真研究[D]. 于斌.山东大学 2007
[8]基于FEM技术的齿轮轴温挤压成形研究[D]. 孙正茂.合肥工业大学 2006
[9]汽车驱动桥壳的有限元建模与分析[D]. 苏恩生.吉林大学 2005
[10]轻型车后桥壳液压胀形的有限元分析与试验研究[D]. 李伟.吉林大学 2004



本文编号：3305448