作為一種制造復(fù)雜空心構(gòu)件的成形方法,管材多工步成形技術(shù)逐漸成為實現(xiàn)汽車輕量化的有效途徑。本文以具有復(fù)雜截面及三維彎曲軸線的汽車扭力梁縱臂為研究對象,采用理論分析、數(shù)值模擬與試驗驗證相結(jié)合的研究方法,系統(tǒng)分析了彎曲成形、預(yù)成形和內(nèi)高壓成形過程中的彎曲半徑、芯軸、彎曲回彈、加載路徑及摩擦系數(shù)對成形件的影響,并對設(shè)備合模力、應(yīng)變分布、缺陷控制方法進行了研究。最終試制出尺寸精度和形狀精度均符合要求的汽車扭力梁縱臂。首先,通過分析扭力梁縱臂的結(jié)構(gòu)特點,確定成形工藝方案為:彎曲、預(yù)成形、內(nèi)高壓成形,成形方式為:一模兩件;原始管坯長度+6//,管坯直徑36//,壁厚6//;內(nèi)高壓成形過程中,初始屈服壓力(6-’(,整形壓力("6-’(,合模力0"6-7。然后,由單向拉伸試驗,本文獲取了8的材料參數(shù),利用得到的本構(gòu)關(guān)系及相關(guān)參數(shù)對縱臂的彎曲成形、預(yù)成形、內(nèi)高壓成形進行了數(shù)值模擬。模擬結(jié)果發(fā)現(xiàn):彎曲半徑為//且不填加芯軸時,成形件壁厚減薄率最小為-9;預(yù)成形過程中,當(dāng)上模位移為//時,管件成形效果最佳,最小壁厚為-//,減薄程度最小且未出現(xiàn)明顯的壓潰現(xiàn)象及截面畸變;內(nèi)高壓成形工藝模擬過程中,采用階梯加載...

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 汽車用空心構(gòu)件多工步成形概述
        1.2.1 汽車用空心構(gòu)件結(jié)構(gòu)特點
        1.2.2 管材多工步成形原理
    1.3 管材彎曲成形工藝
        1.3.1 管材彎曲成形工藝分類
        1.3.2 繞彎成形工藝原理
        1.3.3 繞彎成形零件缺陷
    1.4 管材預(yù)成形工藝
    1.5 管材內(nèi)高壓成形工藝
        1.5.1 內(nèi)高壓成形工藝原理
        1.5.2 內(nèi)高壓成形主要影響因素
        1.5.3 內(nèi)高壓成形零件缺陷
        1.5.4 內(nèi)高壓成形模具應(yīng)力應(yīng)變分析
    1.6 汽車空心構(gòu)件多工步成形國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.6.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.6.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.7 本課題研究意義
    1.8 本課題研究內(nèi)容
第二章 縱臂成形工藝及一般理論分析
    2.1 引言
    2.2 縱臂結(jié)構(gòu)特征與數(shù)模分析
    2.3 成形工藝分析
    2.4 參數(shù)確定
        2.4.1 管坯長度
        2.4.2 管坯直徑
        2.4.3 內(nèi)高壓成形工藝參數(shù)計算
        2.4.4 內(nèi)高壓成形模具設(shè)計準(zhǔn)則
    2.5 成形工藝一般理論分析
        2.5.1 彎曲成形分析
        2.5.2 內(nèi)高壓成形分析
    2.6 本章小結(jié)
第三章 縱臂多工步成形數(shù)值模擬
    3.1 引言
    3.2 有限元軟件介紹
        3.2.1 LS-DYNA5.9.2 動態(tài)顯式有限元分析軟件
        3.2.2 ANSYS Workbench14.0 有限元分析軟件
    3.3 材料模型
        3.3.1 材料基本力學(xué)性能參數(shù)測試與計算
        3.3.2 材料均勻塑性變形過程中本構(gòu)關(guān)系的確定
    3.4 縱臂多工步成形結(jié)果評價及模擬方案
        3.4.1 壁厚減薄率
        3.4.2 截面畸變
        3.4.3 應(yīng)變分布
        3.4.4 模擬方案
    3.5 縱臂彎曲成形數(shù)值模擬
        3.5.1 彎曲成形有限元模型建立及參數(shù)設(shè)置
        3.5.2 彎曲半徑對模擬結(jié)果影響分析
        3.5.3 芯軸對模擬結(jié)果影響分析
        3.5.4 彎曲回彈計算及回彈補償
    3.6 縱臂預(yù)成形數(shù)值模擬
        3.6.1 預(yù)成形有限元模型建立
        3.6.2 不同上模位移的模擬結(jié)果分析
    3.7 縱臂內(nèi)高壓成形數(shù)值模擬
        3.7.1 內(nèi)高壓成形有限元模型建立
        3.7.2 加載路徑對內(nèi)高壓成形結(jié)果影響分析
        3.7.3 摩擦系數(shù)對內(nèi)高壓成形結(jié)果影響分析
    3.8 不同合模力曲線下的內(nèi)高壓成形模具變形和應(yīng)力變化分析
        3.8.1 有限元模型的建立
        3.8.2 模具變形和應(yīng)力分析
    3.9 本章小結(jié)
第四章 扭力梁縱臂多工步成形試驗研究
    4.1 引言
    4.2 應(yīng)變測試網(wǎng)格
        4.2.1 電化學(xué)腐蝕網(wǎng)格設(shè)備
        4.2.2 扭力梁縱臂網(wǎng)格印刷工藝
    4.3 繞彎成形試驗研究
        4.3.1 不同工藝參數(shù)下彎管的截面形狀及壁厚分布
    4.4 預(yù)成形試驗?zāi)＞?br>    4.5 內(nèi)高壓成形試驗研究
        4.5.1 內(nèi)高壓成形試驗設(shè)備及模具
        4.5.2 壁厚分布分析
        4.5.3 成形缺陷分析
    4.6 網(wǎng)格應(yīng)變分析
        4.6.1 ARGUS網(wǎng)格應(yīng)變測試系統(tǒng)
        4.6.2 應(yīng)變分析
    4.7 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻
致謝
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本文編號：3772714