【摘要】：輪轂是汽車中十分重要的承載部件,其性能的好壞直接影響著車輛在行駛過(guò)程中的安全性、舒適性以及汽車外觀。隨著汽車輕量化進(jìn)程的加劇,輪轂輕量化的重要性逐步顯現(xiàn)出來(lái)。本文通過(guò)對(duì)商用鋁合金輪轂的成形工藝進(jìn)行研究,確定采用鍛旋一體化工藝制造商用鋁合金輪轂。首先對(duì)6061鋁合金進(jìn)行了等溫?zé)釅嚎s實(shí)驗(yàn),得到了在不同溫度和不同應(yīng)變速率下的真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線,擬合出6061鋁合金的本構(gòu)方程,并分析應(yīng)力隨變形溫度和應(yīng)變速率的變化規(guī)律。對(duì)商用鋁合金輪轂幾何特征進(jìn)行了分析。制定了商用鋁合金輪轂的成形工藝,并根據(jù)實(shí)際生產(chǎn),利用Deform-3D有限元軟件建立了商用鋁合金輪轂的鍛造有限元模型,對(duì)輪轂鍛造過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬,觀察鍛造過(guò)程中的材料流動(dòng),應(yīng)力場(chǎng)和溫度場(chǎng)的分布,從理論上驗(yàn)證了該鍛造工藝的可行性。另外運(yùn)用數(shù)值模擬對(duì)影響商用鋁合金輪轂鍛造過(guò)程中晶粒大小及分布的因素進(jìn)行了探究,總結(jié)了各個(gè)因素對(duì)輪轂晶粒大小及分布的影響規(guī)律。以成形力為目標(biāo)函數(shù),利用數(shù)值模擬對(duì)商用鋁合金輪轂鍛造過(guò)程中影響成形力的主要工藝參數(shù)進(jìn)行了正交試驗(yàn),得到了影響成形力大小因素的排序,并確定了最優(yōu)的工藝參數(shù)組合。最后利用數(shù)值模擬軟件Simufact對(duì)商用鋁合金輪轂輪輞進(jìn)行旋壓分析,通過(guò)觀察旋壓過(guò)程中輪輞材料的流動(dòng),總結(jié)對(duì)比了輪輞上下分開(kāi)旋壓方案和輪輞上下同時(shí)旋壓方案的優(yōu)缺點(diǎn),最終確定利用后者來(lái)成形本文商用鋁合金輪轂,同時(shí)也對(duì)輪輞旋壓過(guò)程中的應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)、溫度場(chǎng)的分布規(guī)律進(jìn)行了總結(jié),從理論上證明了該成形方案的可行性,為商用鋁合金輪轂的成形提供了理論支持和工藝參考。
【圖文】：

高度為 10mm 如圖2.2 所示，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，需將試樣進(jìn)行打磨，，小圓柱上下表面打磨到砂紙 600，側(cè)面打磨到砂紙 400，在 Gleeble-3800 熱模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行熱壓縮實(shí)驗(yàn)，如圖 2.3所示。因流變應(yīng)力和應(yīng)變、應(yīng)變速率、變形溫度相關(guān)，故將該實(shí)驗(yàn)的參數(shù)設(shè)定為真應(yīng)變 0.65，應(yīng)變速率為 0.01、0.1、1，變形溫度為 380℃、420℃、460℃

圖 2.3 Gleeble-3500 熱模擬試驗(yàn)機(jī)Fig2.3 Gleeble-3500 thermal simulation test machineT (溫度)保溫 5min熱壓縮水淬10℃/st(時(shí)間)圖 2.4 熱模擬實(shí)驗(yàn)工藝流程圖Fig2.4 Process flow chart of thermal simulation experiment
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U466;TG306

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