本文關鍵詞：弧棱U型截面梁成形回彈研究及轎車側圍門檻工藝開發(fā)

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【摘要】：中高檔轎車車身大多是由高強鋼弧棱U型截面梁焊接而成,弧棱U型截面梁的成形和回彈比直棱U型截面梁要復雜得多。加之由于高強鋼材料本身具有較高的彈性模量,使得零件在成形、切邊、整形等過程中都會出現(xiàn)較大的回彈變形,嚴重影響車架焊接整體質(zhì)量�；±釻型截面梁由于回彈形式、回彈機理比較復雜,影響回彈的參數(shù)較多,回彈控制難以把握,需要對帶有弧線形的梁類零件進行全面、系統(tǒng)的研究,為工藝方案制定的合理性、模具制造的精確性、產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)越性提供理論依據(jù)。首先,本研究以高強鋼弧棱U型截面梁為研究對象,基于金屬塑性成形理論,根據(jù)零件的幾何、成形特點,對其進行不同區(qū)域的劃分,分析了各區(qū)域的回彈形式,并在對成形過程中的邊界條件、屈服準則、加工硬化等假設的基礎上,采用主應力法,對弧棱U型截面梁各區(qū)域的回彈建立理論分析模型,推導了各區(qū)域的應力、應變、假想的彎矩、不同形式的回彈角的計算公式。其次,以拉深和彈塑性力學理論為指導,以一定曲率、翼子板寬度、拉深深度的弧棱U型截面梁為研究對象,根據(jù)力平衡法,得出了該零件在垂直截面i上合阻力的變化規(guī)律。采用有限元軟件ABAQUS,建立了有限元分析模型,對其進行驗證,并探討了零件在成形過程中材料的流動規(guī)律,加載后零件各區(qū)域的應力及卸載后各區(qū)域殘余應力的變化規(guī)律。再次,為研究幾何、工藝參數(shù)對回彈的影響規(guī)律,利用有限元軟件dynaform,建立了有限元分析模型,探討了棱線曲率半徑、翼子板寬度、摩擦系數(shù)、凸模圓角半徑、凹模圓角半徑對弧棱U型截面梁回彈的影響規(guī)律。同時,通過物理實驗驗證得到了不同曲率、翼子板寬度的零件在成形過程中材料的流動規(guī)律,及不同翼子板寬度和棱線曲率半徑對回彈的影響。最后,應用以上成果,以某車型的側圍門檻后連接板為例,制定了合理的工藝方案,并對其進行回彈分析。通過對弧棱U型截面梁進行理論分析、有限元模擬及物理實驗研究,歸納出了回彈形式、回彈計算公式及各工藝參數(shù)相互影響等,為汽車車身零件的制造提供了理論指導,具有一定的實際應用價值。
【關鍵詞】：高強鋼 弧棱U型截面梁 回彈 殘余應力
【學位授予單位】：重慶理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U466
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-18
• 1.1 引言10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 沖壓件回彈表現(xiàn)形式11-12
• 1.2.2 沖壓回彈的研究方法12-15
• 1.2.3 發(fā)展動態(tài)分析15
• 1.3 研究目標、內(nèi)容、方法及技術路線15-18
• 1.3.1 研究目標15-16
• 1.3.2 研究內(nèi)容16
• 1.3.3 研究方法16
• 1.3.4 技術路線16-18
• 2 弧棱U型截面梁成形回彈機理研究18-34
• 2.1 弧棱U型截面梁成形過程分析18-19
• 2.2 弧棱U型截面梁回彈形式分析19-23
• 2.3 弧棱U型截面梁的回彈理論分析模型23-32
• 2.3.1 基本假設23-24
• 2.3.2 應力分析24-27
• 2.3.3 應變分析27-30
• 2.3.4 弧棱U型截面梁的回彈分析30-32
• 2.4 本章小結32-34
• 3 弧棱U型截面梁的殘余應力研究34-56
• 3.1 各區(qū)域面內(nèi)的拉力變化分析34-39
• 3.1.1 第Ⅱ區(qū)域面內(nèi)的拉力變化34-35
• 3.1.2 第Ⅳ區(qū)域面內(nèi)的拉力變化35-36
• 3.1.3 第Ⅷ區(qū)域面內(nèi)的拉力變化36-37
• 3.1.4 第Ⅵ區(qū)域面內(nèi)的拉力變化37-38
• 3.1.5 第Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅶ、Ⅸ區(qū)域面內(nèi)的拉力變化38-39
• 3.2 有限元模型39-41
• 3.3 殘余應力分析41-54
• 3.3.1 主變形區(qū)材料流動分布41-44
• 3.3.2 主變形區(qū)殘余應力分析44-54
• 3.4 本章小結54-56
• 4 弧棱U型截面梁的成形回彈規(guī)律及物理驗證56-74
• 4.1 弧棱U型截面梁回彈的表征方式56-59
• 4.2 有限元模型59
• 4.3 幾何參數(shù)對制件回彈的影響規(guī)律59-62
• 4.3.1 棱線曲率對回彈的影響規(guī)律59-61
• 4.3.2 翼子板寬度對回彈的影響規(guī)律61-62
• 4.4 工藝參數(shù)對回彈的影響規(guī)律62-67
• 4.4.1 摩擦系數(shù)對回彈的影響規(guī)律62-64
• 4.4.2 凸模圓角半徑對回彈的影響規(guī)律64-65
• 4.4.3 凹模圓角半徑對回彈的影響規(guī)律65-67
• 4.5 物理實驗67-71
• 4.5.1 實驗設計67-69
• 4.5.2 實驗結果69-71
• 4.6 本章小結71-74
• 5 側圍門檻后連接板成形工藝及回彈分析74-82
• 5.1 側圍門檻后連接板幾何及成形特征74-76
• 5.1.1 零件幾何特性74
• 5.1.2 成形工藝性分析74-76
• 5.2 dynaform有限元模擬及分析76-79
• 5.2.1 工藝補充面設計76-77
• 5.2.2 有限元模型77
• 5.2.3 回彈分析77-79
• 5.3 模具結構設計79-81
• 5.3.1 拉延模結構設計79-80
• 5.3.2 剖切、沖孔、切邊、修邊復合模80-81
• 5.4 本章小結81-82
• 6 結論與展望82-84
• 6.1 結論82-83
• 6.2 展望83-84
• 致謝84-86
• 參考文獻86-90
• 個人簡歷、在學期間發(fā)表的學術論文及取得的研究成果90

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本文編號：1084477