本文關(guān)鍵詞：某鋁合金副車架內(nèi)高壓成形工藝數(shù)值仿真研究

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【摘要】：內(nèi)高壓成形件在輕量化，制造成本，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度精度等眾多方面相對(duì)于沖壓拼焊件具有很大優(yōu)勢(shì)，采用鋁合金作為內(nèi)高壓成形工藝的材料，是將結(jié)構(gòu)輕量化與材料輕量化相結(jié)合。 鋁合金副車架內(nèi)高壓成形工藝數(shù)值仿真研究是將內(nèi)高壓工藝與鋁合金材料相結(jié)合，研究溫?zé)釥顟B(tài)下鋁合金矩形截面管件與副車架的成形規(guī)律，分析缺陷成因，，并提出合理的成形質(zhì)量優(yōu)化措施。 本文首先研究AA5182-O鋁合金溫?zé)釥顟B(tài)下成形性提高的機(jī)理，采用Fields和Backofen提出的雙冪函數(shù)本構(gòu)方程C n m描述熱態(tài)下鋁合金的強(qiáng)化行為，采用M-K理論和Barlat，s YLD2000屈服準(zhǔn)則預(yù)測(cè)不同溫度下AA5182-O鋁合金板的成形極限作為材料失效的判別準(zhǔn)則，并確定最佳的鋁合金管材內(nèi)高壓成形溫度。 對(duì)彎曲軸線異型截面管件形狀分析得知，其截面形狀包括四邊形、多邊形、橢圓和不規(guī)則截面等，而所有的截面基本可以歸結(jié)為直邊和直邊間的過渡的圓角組成。因此本文采用DYNAFORM有限元數(shù)值仿真軟件進(jìn)行數(shù)值模擬的方法對(duì)矩形截面內(nèi)高壓件成形過程中材料流動(dòng)情況以及成形件的壁厚分布進(jìn)行分析，并探究摩擦系數(shù)，過渡圓角以及加載路徑等因素對(duì)管壁壁厚分布和壁厚變化的影響。 通過對(duì)某車型沖壓拼焊而成的副車架剛度強(qiáng)度以及安裝位置的分析，同時(shí)結(jié)合內(nèi)高壓成形工藝的要求，建立內(nèi)高壓成形工藝副車架的幾何模型。 本文最后對(duì)副車架成形過程中預(yù)彎曲，預(yù)壓，管材內(nèi)高壓成形三道工序進(jìn)行數(shù)值仿真分析，針對(duì)成形過程中出現(xiàn)的缺陷，分析其成形過程中缺陷形成的原因，進(jìn)一步修改幾何形狀，并優(yōu)化預(yù)壓模具形狀，優(yōu)化加載路徑最終獲得成形性理想的鋁合金內(nèi)高壓副車架。 本文的研究為鋁合金彎曲軸線異形截面管件的內(nèi)高壓成形工藝參數(shù)設(shè)定、成形缺陷成因分析以及優(yōu)化成形質(zhì)量方面積累相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)。
【關(guān)鍵詞】：內(nèi)高壓成形 鋁合金 數(shù)值仿真 副車架
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG306
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-21
• 1.1 引言11
• 1.2 熱態(tài)內(nèi)高壓成形的基本原理和優(yōu)缺點(diǎn)11-12
• 1.3 鋁合金的應(yīng)用以及研究現(xiàn)狀12-16
• 1.3.1 車用鋁合金的應(yīng)用現(xiàn)狀12-13
• 1.3.2 管材鋁合金力學(xué)性能和本構(gòu)關(guān)系13-15
• 1.3.3 溫?zé)岢尚武X合金的成形極限圖15-16
• 1.4 熱態(tài)內(nèi)高壓技術(shù)的研究現(xiàn)狀16-19
• 1.5 選題的意義和本文研究內(nèi)容19-21
• 1.5.1 選題的意義19
• 1.5.2 本文研究內(nèi)容19-21
• 第2章 溫?zé)釥顟B(tài)下鋁合金管材的材料模型21-25
• 2.1 引言21
• 2.2 建立熱態(tài)下 AA5182-O 鋁合金材料的本構(gòu)模型21-24
• 2.2.1 條件假定21
• 2.2.2 確定材料成形溫度21-23
• 2.2.3 熱態(tài)下材料的本構(gòu)模型23-24
• 2.3 本章小結(jié)24-25
• 第3章 矩形截面管件內(nèi)高壓成形的研究25-43
• 3.1 矩形斷面的應(yīng)力狀態(tài)分析25-26
• 3.2 模具有限元模型的建立26-27
• 3.3 主要的工藝參數(shù)以及成形性的評(píng)價(jià)指標(biāo)27-29
• 3.3.1 整形壓力的確定27-28
• 3.3.2 補(bǔ)料量的確定28
• 3.3.3 成形件質(zhì)量的評(píng)價(jià)指標(biāo)28-29
• 3.4 有限元數(shù)值仿真實(shí)驗(yàn)方案29-30
• 3.5 數(shù)值仿真結(jié)果分析30-41
• 3.5.1 壁厚的分布30-31
• 3.5.2 特殊點(diǎn)壁厚的變化31-32
• 3.5.3 摩擦系數(shù)對(duì)壁厚分布的影響32-34
• 3.5.4 不同圓角半徑的壁厚分布34-36
• 3.5.5 圓角脹形階段壁厚的變化規(guī)律36-38
• 3.5.6 不同加載路徑下壁厚的分布38-41
• 3.6 本章小結(jié)41-43
• 第4章 副車架內(nèi)高壓成形數(shù)值仿真研究43-65
• 4.1 副車架的改型43-46
• 4.1.1 主要的安裝位置44
• 4.1.2 內(nèi)高壓件工藝性44-46
• 4.2 預(yù)彎曲數(shù)值仿真研究46-51
• 4.2.1 預(yù)彎曲成形工藝有限元模型的建立46-47
• 4.2.2 彎曲成形件的質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)47
• 4.2.3 尺寸參數(shù)和工藝參數(shù)的選定47-48
• 4.2.4 預(yù)彎曲數(shù)值仿真結(jié)果分析48-51
• 4.3 預(yù)壓工序數(shù)值仿真分析51-57
• 4.3.1 管材內(nèi)高壓成形51-56
• 4.3.2 預(yù)壓模具形狀的設(shè)計(jì)原則56
• 4.3.3 預(yù)壓數(shù)值仿真結(jié)果56-57
• 4.4 液壓成形階段數(shù)值仿真分析57-63
• 4.4.1 成形缺陷成因分析58-60
• 4.4.2 由成形過程優(yōu)化加載路徑60-63
• 4.5 本章小結(jié)63-65
• 第五章 結(jié)論與展望65-67
• 參考文獻(xiàn)67-73
• 作者簡介及科研成果73-75
• 致謝75

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：617023