扭桿彈簧在現(xiàn)代車輛懸架系統(tǒng)中有很可觀的應(yīng)用前景。相較于傳統(tǒng)的鋼板彈簧和螺旋彈簧,扭桿彈簧具有結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量輕便、貯能量大、便于安裝等顯著優(yōu)勢(shì),但是由于加工成本高、加工難度大等因素制約,目前仍然未得到廣泛推廣使用。對(duì)于扭桿彈簧使用性能和疲勞壽命的相關(guān)研究已經(jīng)相當(dāng)充分,扭桿彈簧的疲勞斷裂通常發(fā)生在靠近兩側(cè)端部的弧形頸部區(qū)域。針對(duì)扭桿彈簧的端部鐓粗工藝與疲勞壽命分析相結(jié)合的研究從而達(dá)到解決工程實(shí)際問題的相關(guān)內(nèi)容相對(duì)匱乏。本文以某工廠生產(chǎn)的扭桿彈簧為研究對(duì)象,應(yīng)用有限元分析軟件對(duì)其進(jìn)行端部鐓粗鍛造工藝模擬,分析模具形態(tài)、始鍛溫度、壓力機(jī)錘頭進(jìn)給速度等工藝參數(shù)對(duì)鍛件加工效率和加工質(zhì)量的影響,最后對(duì)鐓粗成形的三組鍛件進(jìn)行疲勞壽命計(jì)算比較。最終提出對(duì)于該工廠制造扭桿彈簧鐓粗加工過程的最優(yōu)加工方案。首先建立扭桿彈簧鐓粗加工有限元仿真模型,研究在1200℃始鍛溫度和1mm/s壓力機(jī)錘頭進(jìn)給速度的實(shí)際加工條件下,分別對(duì)通過現(xiàn)使用的圓柱狀內(nèi)模膛模具和改進(jìn)后具有大角度過渡圓弧內(nèi)模膛的模具鐓粗成形的兩種工件進(jìn)行對(duì)比分析。研究?jī)煞N工件在成形效果及金屬材料利用、成形難度、模具磨損情況、等效應(yīng)力場(chǎng)、等效應(yīng)變場(chǎng)和成形棒...

【文章頁(yè)數(shù)】：87 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 選題背景及研究?jī)r(jià)值
    1.2 扭桿彈簧國(guó)內(nèi)外發(fā)展及研究
        1.2.1 國(guó)外扭桿彈簧發(fā)展及研究
        1.2.2 國(guó)內(nèi)扭桿彈簧發(fā)展及研究
    1.3 鐓粗鍛造加工工藝概述
    1.4 論文主要工作內(nèi)容
2 有限元軟件簡(jiǎn)介及金屬塑性變形理論
    2.1 計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件介紹
        2.1.1 DEFORM-3D軟件介紹
        2.1.2 JMatPro軟件介紹
        2.1.3 ABAQUS軟件介紹
        2.1.4 FE-Safe軟件介紹
    2.2 金屬塑性變形有限元理論
        2.2.1 剛粘塑性有限元理論
        2.2.2 溫度場(chǎng)熱力耦合有限元理論
        2.2.3 塑性剪切摩擦有限元理論
        2.2.4 Archard磨損模型有限元理論
        2.2.5 扭桿彈簧材料本構(gòu)關(guān)系模型
    2.3 本章小結(jié)
3 模具模型方案對(duì)比分析
    3.1 引言
    3.2 有限元仿真幾何模型建立
    3.3 邊界條件及仿真參數(shù)設(shè)定
    3.4 仿真結(jié)果對(duì)比及分析
        3.4.1 成形效果及材料利用對(duì)比分析
        3.4.2 成形載荷對(duì)比分析
        3.4.3 模具磨損對(duì)比分析
        3.4.4 金屬流線及速度場(chǎng)對(duì)比分析
        3.4.5 等效應(yīng)力對(duì)比分析
        3.4.6 等效應(yīng)變對(duì)比分析
        3.4.7 棒料損傷值對(duì)比分析
    3.5 本章小結(jié)
4 棒料始鍛溫度影響對(duì)比分析
    4.1 引言
    4.2 扭桿彈簧棒料鐓粗工藝始鍛溫度值域確定
        4.2.1 金屬材料鐓粗溫度計(jì)算
        4.2.2 棒料鐓粗始鍛溫度方案設(shè)計(jì)
    4.3 仿真結(jié)果對(duì)比及分析
        4.3.1 成形載荷對(duì)比分析
        4.3.2 等效應(yīng)力對(duì)比分析
        4.3.3 等效應(yīng)變對(duì)比分析
        4.3.4 終鍛溫度對(duì)比分析
        4.3.5 棒料損傷值對(duì)比分析
    4.4 本章小結(jié)
5 壓力機(jī)錘頭進(jìn)給速度影響對(duì)比及疲勞壽命分析
    5.1 引言
    5.2 仿真結(jié)果對(duì)比及分析
        5.2.1 成形載荷對(duì)比分析
        5.2.2 模具磨損對(duì)比分析
        5.2.3 等效應(yīng)力對(duì)比分析
        5.2.4 等效應(yīng)變對(duì)比分析
        5.2.5 棒料損傷值對(duì)比分析
    5.3 疲勞壽命分析
        5.3.1 扭桿彈簧模型靜強(qiáng)度分析
        5.3.2 表面殘余應(yīng)力對(duì)比分析
        5.3.3 疲勞壽命對(duì)比分析
    5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及所獲得的研究成果
致謝



本文編號(hào)：3813826