發(fā)布時間：2018-10-18 13:16

【摘要】：沖焊型液力變矩器是液力自動變速器（AT）的核心部件，AT作為目前車輛自動變速器市場占有率最高的產(chǎn)品，使得汽車行業(yè)成為液力變矩器最大的用戶。近年來，國內(nèi)各大汽車廠商先后推出了裝備有AT的新型車，但其中的AT及其核心部件大多是依靠國外進(jìn)口或者引進(jìn)國外技術(shù)以后在國內(nèi)組裝生產(chǎn)。由于液力變矩器的結(jié)構(gòu)形式和性能優(yōu)劣對整車的動力性和經(jīng)濟(jì)性具有很大影響，因此，開發(fā)出具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的液力變矩器產(chǎn)品具有極好地應(yīng)用前景。 模具制造是沖焊型液力變矩器設(shè)計研發(fā)過程中的重要環(huán)節(jié)之一，其制造工藝和制造精度對液力變矩器工作性能有直接影響。在進(jìn)行模具制造過程中，需要有效的控制板料沖壓成形時的回彈�；貜検菦_壓成形過程中不可避免的現(xiàn)象。在板料的成形領(lǐng)域，它的存在造成零件的形狀及尺寸與設(shè)計的要求不符，直接影響了沖壓件的品質(zhì)，如外觀質(zhì)量、裝配性能和使用的可靠性等。液力變矩器零部件回彈的控制也成為其設(shè)計研發(fā)主要面臨的問題。傳統(tǒng)上普遍采用基于經(jīng)驗的現(xiàn)場“試錯法”進(jìn)行成形工藝參數(shù)的調(diào)整和模具型面的修正，這種方法通常需要花費(fèi)大量的人力物力，并且生產(chǎn)周期長。因此，如何準(zhǔn)確的預(yù)測液力變矩器零部件沖壓回彈后的形狀、設(shè)計出準(zhǔn)確的型面用以補(bǔ)償回彈，是實際生產(chǎn)中需要解決的難題。 在沖焊型液力變矩器的設(shè)計過程中，結(jié)構(gòu)的可靠性是保證其安全運(yùn)行的關(guān)鍵。因此，在現(xiàn)有的材料、結(jié)構(gòu)以及工藝條件下，液力變矩器葉片與內(nèi)外環(huán)的焊接強(qiáng)度能否滿足使用要求，需要進(jìn)行校核。 針對以上問題，本文以浙江省科技廳重大科技專項“轎車扁平化液力變矩器研制（2008C01036-4）”項目為依托，針對我國沖焊型液力變矩器在結(jié)構(gòu)設(shè)計、模具制造方面所面臨的關(guān)鍵技術(shù)性問題，對沖焊型液力變矩器沖壓成形做了較為系統(tǒng)深入的研究。主要研究內(nèi)容如下： 1.變矩器沖壓成形理論及基本參數(shù)測試 以彈塑性變形理論為基礎(chǔ)，對液力變矩器沖壓成形有限元理論進(jìn)行研究，并分析影響板料彎曲回彈的主要因素，為液力變矩器沖壓成形的數(shù)值模擬研究提供理論依據(jù)；對液力變矩器葉片所用材料進(jìn)行單向拉伸試驗，得到材料的基本力學(xué)性能參數(shù)，為數(shù)值模擬中材料參數(shù)的選取提供依據(jù)；對葉片材料進(jìn)行簡單V型件的沖壓成形數(shù)值模擬，并通過試驗驗證數(shù)值模擬方法的正確性，為后續(xù)對液力變矩器沖壓成形的數(shù)值模擬奠定基礎(chǔ)。 2.沖焊型液力變矩器沖壓成形數(shù)值模擬 基于經(jīng)驗公式法和環(huán)量分配法，設(shè)計了YJH255型液力變矩器簡化模型；為了提高材料的利用率，將有限元逆算法應(yīng)用到液力變矩器的坯料展開計算中，得到?jīng)_壓件展開料的形狀和尺寸大小；針對液力變矩器沖壓件的展開料進(jìn)行沖壓成形數(shù)值模擬，分析沖壓件的成形結(jié)果，并對零件實際生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的回彈量進(jìn)行預(yù)測，為利用回彈規(guī)律進(jìn)行模具補(bǔ)償提供依據(jù)。 3.葉片回彈補(bǔ)償與模具設(shè)計 沖焊型液力變矩器的葉片形狀復(fù)雜，制造精度要求高。葉片的形狀決定變矩器的性能，，應(yīng)保證實物模型與設(shè)計模型一致，因此需要對液力變矩器葉片的回彈量進(jìn)行補(bǔ)償。基于正交試驗方法，對型面復(fù)雜的三維空間扭曲葉片進(jìn)行沖壓回彈試驗，得到最優(yōu)的成形工藝參數(shù)；利用模具型面補(bǔ)償法對液力變矩器葉片進(jìn)行回彈修正；最后對滿足設(shè)計要求的液力變矩器葉片及內(nèi)外環(huán)模具型面，使用三維造型軟件UG對其進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計，并對模具進(jìn)行快速三維造型，最后制造出液力變矩器實物。 4.液力變矩器成形的檢測與對比分析 由于液力變矩器的葉片為空間扭曲曲面，為驗證其回彈補(bǔ)償方法的有效性，利用ATOS非接觸式光學(xué)掃描儀對本文設(shè)計并制造出的液力變矩器樣機(jī)進(jìn)行掃描測試，檢測成形精度；同時對液力變矩器進(jìn)行外特性試驗，檢測該液力變矩器的性能。 5.沖焊型液力變矩器葉片與內(nèi)外環(huán)焊接強(qiáng)度分析 基于單向流固耦合（FSI）分析技術(shù)，對本文設(shè)計的液力變矩器葉片與內(nèi)外環(huán)進(jìn)行焊接強(qiáng)度分析。利用流體分析軟件FLUENT對變矩器工作腔內(nèi)的流場進(jìn)行CFD數(shù)值計算；然后將流場計算得到的作用在耦合面上的流體壓力載荷，通過網(wǎng)格插值映射的方法映射到葉輪結(jié)構(gòu)的表面；最后利用結(jié)構(gòu)有限元分析軟件ANSYS對液力變矩器葉輪結(jié)構(gòu)進(jìn)行FSI焊接強(qiáng)度計算。 本文針對沖焊型液力變矩器沖壓成形理論和數(shù)值模擬方法的研究，能夠有效的解決實際生產(chǎn)中的技術(shù)難題，促進(jìn)液力變矩器模具技術(shù)的進(jìn)步，降低生產(chǎn)成本和縮短生產(chǎn)周期；為液力變矩器的制造提供理論指導(dǎo)意義與實用價值，為其新產(chǎn)品的開發(fā)提供借鑒，同時為我國汽車行業(yè)的自主研發(fā)奠定良好的基礎(chǔ)。
[Abstract]:As the core component of automatic transmission (AT), AT is the core component of automatic transmission (AT), and AT is the largest market share in automatic transmission of vehicle, making the automobile industry the largest user of torque converter. In recent years, domestic large automobile manufacturers have launched a new type of vehicle equipped with AT, but the AT and its core components are mostly imported or imported from abroad to assemble and produce in China. Because the structural form and performance of torque converter have great influence on the power and economy of the whole vehicle, it is very good to develop the hydraulic torque converter product with our own intellectual property rights. The manufacture of die is one of the important links in the design and development of hydraulic torque converter. Its manufacturing technology and manufacturing precision have direct effect on the working performance of hydraulic torque converter. in that proces of mould manufacture, it is necessary to effectively control the stamping and forming of the sheet material, Springback. Springback is inevitable in the process of stamping. In the field of sheet forming, its existence causes the shape and size of the parts to be inconsistent with the design requirements, which directly affects the quality of the stamping parts, such as appearance quality, assembly performance and reliable use. The control of the rebound of hydraulic torque converter components has also become the main research and development of the design and development of the hydraulic torque converter Problem. Traditionally, experience-based field 鈥渢rial-error method鈥

本文編號：2279239