本文選題：鋁合金輪轂 + 彈塑性��； 參考：《長春工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：隨著人類跨入21世紀(jì),汽車作為人們不可或缺的交通工具,人們追求它高性能的同時(shí)也越來越注重它的環(huán)保、美觀、新能源利用等方面的發(fā)展。而汽車輪轂作為汽車的主要部件,在汽車的重量、外觀、轉(zhuǎn)向和駕駛方面發(fā)揮不可或缺的作用。而小型汽車鋁合金輪轂的制造以其美麗的外觀、強(qiáng)度高、耐熱性好,重量相對(duì)較輕,慣性阻力小等優(yōu)點(diǎn)越來越受人們的歡迎。旋壓成形工藝的產(chǎn)生和飛速發(fā)展,為很多要求質(zhì)量高的產(chǎn)品生產(chǎn)提供了新的道路。雖然汽車輪轂的加工成形也有越來越多的企業(yè)采用旋壓工藝,但是利用金屬的塑性成形對(duì)鋁合金輪轂拉伸旋壓并不是一個(gè)簡單的成形過程。首先,我們這次研究依據(jù)以往旋壓成形特點(diǎn),以及結(jié)合輪轂旋壓成形的實(shí)際生產(chǎn)狀況,先對(duì)模擬成成形較為容易的筒形件用ABAQUS進(jìn)行強(qiáng)力正反旋的仿真分析,通過對(duì)正反旋成形后的等效應(yīng)力的分析得出一般情況下正旋形式較好。由于軟件ABAQUS無法研究毛坯壁厚的變化情況然后等原因我們選擇對(duì)后期輪轂工件使用ANSYS/LS-DYNA進(jìn)行模擬仿真分析;然后,介紹了有限元理論(材料的彈塑性、屈服及求解問題),為之后的模擬提供了理論基礎(chǔ),中期主要研究鋁合金輪轂的旋壓過程進(jìn)行數(shù)值模擬,在模擬的前期階段我們分析探究了成形過程中旋壓的載荷施加、邊界條件的確定、運(yùn)動(dòng)軌跡及網(wǎng)格劃分等主要問題;最后,依照ANSYS/LS-DYNA模擬的數(shù)值結(jié)果,使用它后處理軟件LS-PREPOST觀察它的動(dòng)態(tài)仿真成形過程。研究了旋輪進(jìn)給率、減薄率和摩擦系數(shù)等重要參數(shù)下的鋁合金6A02輪轂在加工過程中應(yīng)力應(yīng)變具體數(shù)值的規(guī)律及其應(yīng)力云圖,分析了應(yīng)變區(qū)金屬流動(dòng)規(guī)律,為有效的制定成形工藝方案、及其參數(shù)的合理優(yōu)化提供了有力的依據(jù)。通過對(duì)進(jìn)給率、芯模轉(zhuǎn)速、摩擦系數(shù)和旋輪圓角半徑等幾個(gè)重要的工藝參數(shù)的模擬結(jié)果進(jìn)行分析和以應(yīng)力應(yīng)變和成形能量走勢為主要判斷依據(jù),采用虛擬正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法分析優(yōu)化進(jìn)給比、摩擦系數(shù)等條件對(duì)旋壓成形質(zhì)量的影響關(guān)系,最終分析得到最優(yōu)的工藝參數(shù)組合。
[Abstract]:As human beings step into the 21st century, the automobile as an indispensable vehicle for people, people pursue its high performance, but also pay more and more attention to its environmental protection, beauty, new energy utilization and other aspects of the development. As the main parts of the automobile, the wheel hub plays an indispensable role in the weight, appearance, steering and driving of the vehicle. For its beautiful appearance, high strength, good heat resistance, relatively light weight and low inertia resistance, the manufacture of aluminum alloy wheels for small cars is becoming more and more popular. The production and rapid development of spinning technology provide a new way for the production of many high quality products. Although more and more enterprises adopt spinning process in automobile hub forming, it is not a simple forming process to use metal plastic forming to draw aluminum alloy wheel hub. First of all, according to the characteristics of spinning forming in the past and the actual production situation of hub spinning, we first simulate and analyze the strong positive and negative rotation of cylindrical parts which are easy to be formed by Abaqus. Through the analysis of the equivalent stress after positive and negative spin forming, it is concluded that the normal rotation form is better in general. Because Abaqus can't study the change of blank wall thickness and so on, we choose ANSYS- LS-DYNA to simulate and analyze the later hub workpiece, and then introduce the finite element theory. In the middle stage, the spinning process of aluminum alloy hub is studied numerically. In the early stage of simulation, we analyze and explore the application of spinning load in the forming process. Finally, according to the numerical results of ANSYS- / LS-DYNA simulation, the dynamic simulation forming process is observed by the post-processing software LS-PREPOST. The specific values of stress and strain and the stress cloud diagram of aluminum alloy 6A02 hub in the process of machining are studied under the important parameters such as feed rate, thinning rate and friction coefficient of the rotating wheel, and the metal flow law in the strain region is analyzed. It provides a powerful basis for the effective formulation of forming process and the reasonable optimization of its parameters. The simulation results of several important technological parameters, such as feed rate, core die speed, friction coefficient and rotary wheel radius, are analyzed, and the main judgment basis is stress strain and forming energy trend. The virtual orthogonal design method is used to analyze the influence of the optimal feed ratio and friction coefficient on the quality of spinning forming. Finally, the optimal combination of process parameters is obtained.
【學(xué)位授予單位】：長春工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TG306

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本文編號(hào)：2083392