本文關(guān)鍵詞：汽車輪轂旋壓成形過程的數(shù)值模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 輪轂是車輛行駛時的主要部件之一,發(fā)揮著承載車輛重量、體現(xiàn)車輛外觀、轉(zhuǎn)向和驅(qū)動等重要作用。旋壓是一種綜合了鍛造、擠壓、拉深、彎曲和滾壓等工藝特點的先進(jìn)制造工藝方法,在航空航天、通用機(jī)械、汽車和化工等金屬精密加工技術(shù)領(lǐng)域得到了日益廣泛的應(yīng)用。作為一種先進(jìn)的制造技術(shù),旋壓也開始逐漸應(yīng)用到汽車輪轂的制造和生產(chǎn)中去。汽車輪轂旋壓是一個復(fù)雜的塑性成形過程。為了系統(tǒng)研究汽車輪轂旋壓的成形規(guī)律,本文采用計算機(jī)數(shù)值模擬和理論分析相結(jié)合的方法對其成形過程進(jìn)行分析研究。 本文以有限元理論為依據(jù),在對汽車輪轂旋壓的工藝特點進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上,建立了符合實際的合理力學(xué)模型。毛坯采用四節(jié)點四邊形單元劃分網(wǎng)格,芯模和旋輪也進(jìn)行了模型的離散化,并且對邊界條件、摩擦接觸條件和旋輪運動軌跡等進(jìn)行確定。然后利用成形分析軟件DEFORM對汽車輪轂旋壓的多道次成形過程進(jìn)行有限元數(shù)值模擬。在數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上,得到了不同道次下旋壓毛坯的變形網(wǎng)格情況,各道次下的應(yīng)力應(yīng)變分布情況及相應(yīng)的曲線圖,分析了變形區(qū)的應(yīng)力、應(yīng)變分布規(guī)律和輪轂旋壓成形的塑性變形機(jī)理。為有效地進(jìn)行工藝研究、優(yōu)化工藝參數(shù)提供了方法和依據(jù)。 通過對不同工藝參數(shù)下的汽車輪轂旋壓過程進(jìn)行數(shù)值模擬,得到了名義拉深系數(shù)、相對厚度、旋輪圓角半徑和進(jìn)給比等工藝參數(shù)對等效應(yīng)力、等效應(yīng)變和旋壓力等的影響規(guī)律。在此基礎(chǔ)上,分析了汽車輪轂旋壓時出現(xiàn)的起皺、不貼模等缺陷,并對原因進(jìn)行了解釋說明。 在數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上,選取合適的工藝參數(shù),并采用正交表分配各因素的值,進(jìn)行工藝參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計。以旋壓力和壁厚偏差為主要判斷依據(jù),通過正交試驗的方法分析名義拉深系數(shù)、相對厚度、旋輪圓角半徑和進(jìn)給比對于旋壓成形質(zhì)量的影響主次關(guān)系,并且在參數(shù)的可選范圍內(nèi),得到一組最優(yōu)的工藝參數(shù)匹配關(guān)系。
【關(guān)鍵詞】：汽車輪轂 多道次拉深旋壓 數(shù)值模擬 工藝參數(shù) 正交試驗
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：TG376
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-8
• 致謝8-14
• 第一章 緒論14-25
• 1.1 引言14
• 1.2 汽車輪轂的生產(chǎn)工藝14-17
• 1.2.1 汽車輪轂的生產(chǎn)方法15-16
• 1.2.2 旋壓輪轂與鍛造、鑄造輪轂的區(qū)別16-17
• 1.3 旋壓的分類和發(fā)展概況17-19
• 1.4 普通旋壓的研究狀況19-22
• 1.4.1 普旋成形的基本理論研究20
• 1.4.2 普旋的研究現(xiàn)狀20-22
• 1.5 有限元法在旋壓方面的研究進(jìn)展22-24
• 1.5.1 有限元法的發(fā)展22-23
• 1.5.2 有限元法在旋壓中的應(yīng)用23-24
• 1.6 選題的背景和意義24
• 1.7 課題研究的主要內(nèi)容24-25
• 第二章 有限元法基本理論和原理25-34
• 2.1 引言25
• 2.2 應(yīng)力和應(yīng)變的度量25-29
• 2.2.1 物體運動描述的兩種坐標(biāo)系25-26
• 2.2.2 應(yīng)變的度量26-27
• 2.2.3 應(yīng)力的度量27-29
• 2.2.4 彈塑性有限元法的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系29
• 2.3 彈塑性問題的增量方程29-30
• 2.4 彈塑性本構(gòu)方程30-31
• 2.5 有限元求解方程31-33
• 2.6 本章小結(jié)33-34
• 第三章 汽車輪轂拉深旋壓過程的數(shù)值模擬34-49
• 3.1 引言34
• 3.2 汽車輪轂旋壓有限元模型的建立34-37
• 3.2.1 模型離散化34-36
• 3.2.2 邊界條件的確定36
• 3.2.3 摩擦接觸的確定36
• 3.2.4 旋輪運動軌跡的確定36-37
• 3.2.5 旋輪運動道次的確定37
• 3.3 各道次模擬結(jié)果分析37-47
• 3.3.1 第一道次模擬結(jié)果分析38-40
• 3.3.2 第二道次模擬結(jié)果分析40-42
• 3.3.3 第三道次模擬結(jié)果分析42-44
• 3.3.4 第四道次模擬結(jié)果分析44-47
• 3.4 毛坯上一點的應(yīng)力變化47-48
• 3.5 本章小結(jié)48-49
• 第四章 工藝參數(shù)對汽車輪轂拉深旋壓成形過程的影響49-61
• 4.1 引言49
• 4.2 各個工藝參數(shù)的影響49-58
• 4.2.1 名義拉深系數(shù)的影響49-52
• 4.2.2 相對厚度的影響52-54
• 4.2.3 旋輪圓角半徑的影響54-56
• 4.2.4 進(jìn)給比的影響56-58
• 4.3 缺陷的產(chǎn)生及預(yù)防58-60
• 4.3.1 起皺58
• 4.3.2 不貼模58-59
• 4.3.3 局部減薄59-60
• 4.4 本章小結(jié)60-61
• 第五章 汽車輪轂多道次拉深旋壓工藝參數(shù)正交優(yōu)化61-71
• 5.1 正交試驗法61-65
• 5.1.1 概述61-62
• 5.1.2 正交試驗法原理62-63
• 5.1.3 極差分析法基本原理63
• 5.1.4 試驗設(shè)計63-65
• 5.2 試驗結(jié)果分析65-70
• 5.2.1 試驗直觀分析66-67
• 5.2.2 極差分析67-70
• 5.3 本章小結(jié)70-71
• 第六章 結(jié)論與展望71-73
• 參考文獻(xiàn)73-79
• 碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文79

【引證文獻(xiàn)】

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本文編號：390383