鋁合金材料因其密度小,且具有優(yōu)異的力學(xué)性能和碰撞性能等特點(diǎn),已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于汽車輕量化領(lǐng)域。汽車前防撞橫梁作為汽車碰撞時(shí)的主要吸能結(jié)構(gòu),其成型方式為拉彎成型,成型尺寸精度和成型質(zhì)量直接影響到防撞橫梁的碰撞性能。與傳統(tǒng)的鋼制防撞橫梁不同,鋁合金防撞橫梁容易出現(xiàn)起皺、拉裂和截面畸變等成型缺陷,從而影響鋁合金防撞橫梁的成型質(zhì)量。本文以某汽車前防撞橫梁為研究對(duì)象,在考慮橫梁拉彎成型工藝性能的情況下,建立了鋁合金防撞橫梁結(jié)構(gòu)—工藝參數(shù)多目標(biāo)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型,通過多目標(biāo)遺傳算法獲得最優(yōu)的橫梁結(jié)構(gòu)參數(shù)和拉彎成型工藝參數(shù)。本文主要研究內(nèi)容如下:1)通過對(duì)比7003鋁合金材料在不同熱處理狀態(tài)下的力學(xué)性能發(fā)現(xiàn):7003-T6鋁合金材料的強(qiáng)度太高,拉彎成型難度較大。而7003-T4鋁合金材料的力學(xué)性能較低,拉彎成型性能較好。因此本文首先對(duì)T4狀態(tài)下的鋁合金型材進(jìn)行拉彎成型,之后通過熱處理使橫梁達(dá)到T6狀態(tài)。通過加權(quán)組合Swift硬化模型和Hockett-Sherby硬化模型的方法對(duì)7003鋁合金材料的力學(xué)性能進(jìn)行本構(gòu)表征,并對(duì)加權(quán)硬化模型參數(shù)進(jìn)行求解。2)基于擬合的材料加權(quán)硬化模型,本文建立了鋁型材拉彎成型仿真... 

【文章來源】：湘潭大學(xué)湖南省

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

全鋁合金車身框架結(jié)構(gòu)示意圖

汽車前防撞橫梁拉彎成型仿真分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)合金型材通常設(shè)計(jì)成中空薄壁梁結(jié)構(gòu)，且需要彎曲到一成之后的尺寸精度和碰撞性能有著較高的要求。相比于言，鋁合金型材彎曲成型技術(shù)不成熟，在加工過程中容缺陷[12]。由于同屬于冷加工工藝技術(shù)，在鋁合金型材彎無法避免，這也使得鋁合金型材彎曲成型之后的尺寸精方式來看，鋁合金型材彎曲成型工藝大致可以分為兩種材與模具之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到彎曲成型的運(yùn)動(dòng)成；另一種則是依靠模具形狀成型，例如：拉彎成型等。成型時(shí)的截面應(yīng)力分布[14]。在對(duì)鋁合金型材進(jìn)行彎曲成直于型材兩側(cè)端面的拉力，即材料在同一時(shí)刻即受拉力各截面的應(yīng)力應(yīng)變分布情況各不相同。型材截面外側(cè)，中性面受力為零且向內(nèi)部偏移，各截面應(yīng)力分布趨于

圖 1.3 張臂法拉彎成型示意圖為轉(zhuǎn)臺(tái)法拉彎成型示意圖。在夾住型材的擺臂轉(zhuǎn)動(dòng)的從而實(shí)現(xiàn)對(duì)擠壓鋁型材的拉彎成型。與張臂法相同之樣需要對(duì)型材施加拉伸力。不同之處在于整個(gè)過程型彎曲好的型材，按照實(shí)際的需求給予補(bǔ)拉力。

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