在汽車使用量持續(xù)增長和輕量化趨勢不斷增加的雙重背景下,6000系鋁合金因其具有優(yōu)良的綜合性能,被廣泛應(yīng)用于汽車零部件上,并逐漸從非結(jié)構(gòu)件向結(jié)構(gòu)件轉(zhuǎn)化。控制臂是汽車懸架系統(tǒng)的關(guān)鍵零部件之一,對剛度、強(qiáng)度、使用壽命的要求很高。但由于鋁合金復(fù)雜模鍛件容易出現(xiàn)折疊、粗晶、過燒等缺陷,制約了鋁合金鍛件在汽車結(jié)構(gòu)件上的廣泛使用。本文采用有限元模擬和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法對鋁合金控制臂的鍛造成形工藝進(jìn)行模擬分析,設(shè)計(jì)了合理的成形工藝,并成功制備了組織和力學(xué)性能合格的控制臂鍛件。論文主要研究成果如下:根據(jù)控制臂的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),設(shè)計(jì)了輥鍛制坯與模鍛成形相結(jié)合的復(fù)合成形鍛造方法。對輥鍛制坯工藝進(jìn)行了合理的設(shè)計(jì),采用兩道次輥鍛和橢圓—圓形型槽系。對鍛造過程中的速度場、溫度場、應(yīng)力應(yīng)變場進(jìn)行了多場模擬和分析,驗(yàn)證了鍛造工藝設(shè)計(jì)的合理性,利用所設(shè)計(jì)的工藝流程可以得到?jīng)]有折疊、穿流等缺陷的鍛件。分析了始鍛溫度、輥鍛轉(zhuǎn)速、模具預(yù)熱溫度、摩擦系數(shù)等工藝參數(shù)對輥鍛件成形的影響,得到輥鍛制坯過程最優(yōu)工藝參數(shù)為:始鍛溫度530⁵40℃,模具預(yù)熱溫度350℃,輥鍛轉(zhuǎn)速30r/min。研究了不同始鍛溫度對輥鍛件金相... 

【文章來源】：西安建筑科技大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

汽車底盤懸掛控制臂系統(tǒng)

西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文2但因其使用環(huán)境對力學(xué)性能的要求很高，從而對零件的成形工藝也提出了巨大的挑戰(zhàn)，隨著材料加工技術(shù)的不斷成熟，力學(xué)性能的提高以及成本的降低，鋁合金將會(huì)越來越多應(yīng)用于結(jié)構(gòu)件[23]。圖1.1汽車底盤懸掛控制臂系統(tǒng)Fig.1.1Automotivechassissuspensioncontrolarmsystem控制臂的種類和形狀多樣化，如圖1.2所示。除了輕量化效果之外，鋁合金控制臂承受沖擊的能力可以改善車輛的行駛性能，提高其使用安全性能。鋁合金由于其優(yōu)良的可鍛性，再配合不同的生產(chǎn)工藝即可鍛造出各種控制臂形狀。圖1.2鋁合金控制臂種類Fig.1.2Aluminumalloycontrolarmtype當(dāng)然，在保證安全性能的前提下，掌握輕質(zhì)材料零部件的制造技術(shù)，亦是支持輕量化發(fā)展的關(guān)鍵之舉�？刂票圩鳛槠嚨妆P懸掛系統(tǒng)中最重要的安全保障零件之一，除了承受整個(gè)車身的重量，在行駛中還會(huì)受到外部動(dòng)態(tài)扭矩的作用以及實(shí)時(shí)路況的考驗(yàn)，這使得控制臂制造的要求較為嚴(yán)格與精細(xì)，鋁合金控制臂優(yōu)化其成形技術(shù)一直以來是行業(yè)內(nèi)人員不斷研究探索的焦點(diǎn)之一[24]。鍛造法相比于鑄造等其它生產(chǎn)方法所生產(chǎn)的控制臂具有更優(yōu)良的機(jī)械性能，因此鍛造控制臂在商用車等中高端的車型中廣泛被需求，同時(shí)也以其難以替代的優(yōu)勢逐漸被更多生產(chǎn)廠家所青睞。鍛造鋁合金控制臂產(chǎn)品的應(yīng)用是汽車制造水平提高的重要標(biāo)志，也是車輛實(shí)現(xiàn)減重節(jié)能，提高市場競爭力的有力措施。我國針對控制臂的研究，比國外一些發(fā)達(dá)國家國內(nèi)起步較晚，但發(fā)展速度迅速，提高空間大，主要研究集中在工藝參數(shù)優(yōu)化以及產(chǎn)品性能測試兩方面，而通過模擬與工藝試驗(yàn)相對照將以上兩方面結(jié)合討論來優(yōu)化產(chǎn)品，避免缺陷發(fā)生的研究較少。因此，本文將針對該部

西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文9（3）利用有限元模擬，探究不同工藝參數(shù)對鋁合金成形質(zhì)量影響規(guī)律，確定鋁合金最優(yōu)鍛造工藝參數(shù)。（4）研究不同始鍛溫度對輥鍛件的金相組織的影響規(guī)律，通過現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)對優(yōu)化后的控制臂鍛件做試制，對優(yōu)化前后的鍛件做組織和力學(xué)性能的對比分析。本課題研究的技術(shù)路線圖如圖1.3所示：圖1.3技術(shù)路線圖Fig.1.3Technicalroadmap

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