本文關(guān)鍵詞：某轎車扭力梁脹壓成形仿真研究

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【摘要】：扭力梁是A級(jí)和A0級(jí)乘用車中廣泛應(yīng)用的扭力梁式后懸架的核心部件,相對(duì)于傳統(tǒng)的內(nèi)高壓成形工藝,采用脹壓成形工藝成形扭力梁可以在保證扭力梁性能的前提下,降低成形所需的液體壓力,從而降低生產(chǎn)設(shè)備的噸位要求和制造成本。脹壓成形的成形參數(shù)匹配對(duì)成形質(zhì)量有很大影響,因此對(duì)于扭力梁脹壓成形工藝的研究是很有意義的。本文以某經(jīng)濟(jì)型轎車后懸架的扭力梁為研究對(duì)象,用數(shù)值模擬的方法對(duì)扭力梁的內(nèi)高壓成形和脹壓成形工藝進(jìn)行了研究。首先,對(duì)內(nèi)高壓成形扭力梁進(jìn)行了成形模擬,發(fā)現(xiàn)內(nèi)高壓成形扭力梁存在成形壓力高和貼模性差等問題。其次,建立了扭力梁脹壓成形的有限元模型,對(duì)扭力梁的脹壓成形過程進(jìn)行了仿真,并且通過脹壓成形和內(nèi)高壓成形結(jié)果的對(duì)比發(fā)現(xiàn),采用脹壓成形工藝可以在降低液體壓力的同時(shí)提高扭力梁的成形質(zhì)量。再次,使用單一變量的方法研究了管坯直徑、內(nèi)壓加載方式、軸向進(jìn)給量和摩擦系數(shù)等因素對(duì)脹壓成形扭力梁成形質(zhì)量的影響規(guī)律,確定了將加壓時(shí)機(jī)、支撐壓力和摩擦系數(shù)作為參數(shù)優(yōu)化的變量時(shí)三個(gè)參數(shù)的取值范圍。最后,采用均勻設(shè)計(jì)方法和響應(yīng)面法利用MATLAB編制的擬合程序和尋優(yōu)程序?qū)γ泬撼尚芜^程中影響成形質(zhì)量的主要參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,從而達(dá)到降低成形壓力提高成形質(zhì)量的目的。本論文分析了扭力梁脹壓成形過程中出現(xiàn)的缺陷,并且通過成形參數(shù)的優(yōu)化提高了扭力梁壁厚分布的均勻性,同時(shí)將所需的最高壓力降低到內(nèi)高壓成形的21%。
【關(guān)鍵詞】：扭力梁 脹壓成形 優(yōu)化 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U463.33
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 課題背景9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-16
• 1.2.1 扭力梁制造方法的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 內(nèi)高壓成形技術(shù)研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.3 脹壓成形技術(shù)的研究現(xiàn)狀14-16
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容16-17
• 第2章 扭力梁內(nèi)高壓成形有限元模擬17-27
• 2.1 引言17
• 2.2 內(nèi)高壓成形有限元仿真基礎(chǔ)17-21
• 2.2.1 內(nèi)高壓成形應(yīng)力應(yīng)變分析17-19
• 2.2.2 有限元分析的計(jì)算過程19-20
• 2.2.3 DYNAFORM軟件簡(jiǎn)介20-21
• 2.3 扭力梁內(nèi)高壓成形數(shù)值模擬21-26
• 2.3.1 研究對(duì)象21-23
• 2.3.2 工藝過程23
• 2.3.3 成形結(jié)果分析23-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第3章 扭力梁脹壓成形模型的建立27-34
• 3.1 引言27
• 3.2 管坯選取和模具設(shè)計(jì)27-29
• 3.2.1 管坯選取27-28
• 3.2.2 模具設(shè)計(jì)28-29
• 3.3 單元選擇和網(wǎng)格劃分29-31
• 3.3.1 單元選擇29-30
• 3.3.2 網(wǎng)格劃分和邊界約束30-31
• 3.4 材料定義31-32
• 3.5 接觸和摩擦的處理32-33
• 3.6 本章小結(jié)33-34
• 第4章 扭力梁脹壓成形數(shù)值模擬34-50
• 4.1 引言34
• 4.2 脹壓成形數(shù)值模擬34-37
• 4.2.1 工藝過程34-35
• 4.2.2 仿真結(jié)果分析35-37
• 4.3 影響脹壓成形扭力梁質(zhì)量的因素探究37-49
• 4.3.1 加壓時(shí)機(jī)37-40
• 4.3.2 支撐壓力40-42
• 4.3.3 整形壓力42-44
• 4.3.4 軸向進(jìn)給44-46
• 4.3.5 摩擦系數(shù)46-49
• 4.4 本章小結(jié)49-50
• 第5章 扭力梁脹壓成形的成形參數(shù)優(yōu)化50-60
• 5.1 引言50
• 5.2 優(yōu)化方法概述50-54
• 5.2.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)基本思想與方法選擇50
• 5.2.2 均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)50-52
• 5.2.3 響應(yīng)面法52-54
• 5.3 脹壓成形響應(yīng)面模型的構(gòu)建54-57
• 5.3.1 確定參數(shù)范圍和試驗(yàn)方案54-55
• 5.3.2 響應(yīng)面模型的構(gòu)建和驗(yàn)證55-57
• 5.4 參數(shù)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型的建立和結(jié)果分析57-59
• 5.4.1 建立參數(shù)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型57
• 5.4.2 優(yōu)化結(jié)果和結(jié)果分析57-59
• 5.5 本章小結(jié)59-60
• 結(jié)論60-61
• 參考文獻(xiàn)61-65
• 致謝65

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