發(fā)布時間：2023-08-26 04:58

　　扭力梁作為汽車底盤的重要零部件,具有較大的輕量化潛力。然而,通過冷沖壓成形加工的高強(qiáng)鋼板扭力梁成形困難。熱沖壓工藝在改變汽車零部件成形性方面有著不可替代的優(yōu)勢,它將冷沖壓和金屬熱處理結(jié)合在一起,有效的解決了扭力梁在冷沖壓過程中出現(xiàn)的成形困難、回彈等缺陷,從而保證了制件精度。本文從扭力梁的輕量化結(jié)構(gòu)設(shè)計、扭力梁熱沖壓仿真兩個方面進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究。首先,根據(jù)已有的冷沖壓扭力梁的基本尺寸和形狀設(shè)計了高強(qiáng)鋼板扭力梁,建立扭力梁三維模型和有限元模型。對其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析、模態(tài)分析,獲得了用于結(jié)構(gòu)優(yōu)化的評價指標(biāo)。采用正交試驗(yàn),對扭力梁進(jìn)行了輕量化結(jié)構(gòu)優(yōu)化。其次,對其成形性進(jìn)行了仿真。根據(jù)設(shè)計得到的扭力梁模型,對其進(jìn)行工藝補(bǔ)充以確定模具型面,對模具進(jìn)行設(shè)計。同時,根據(jù)傳熱學(xué)、流體動力學(xué)相關(guān)理論確定了模具冷卻系統(tǒng)參數(shù)。利用ABAQUS軟件搭建了沖壓過程有限元模型,對高溫板料進(jìn)行沖壓仿真,通過結(jié)果溫度場、應(yīng)力-應(yīng)變場分析了板料成形性。然后,利用ABAQUS軟件搭建了淬火過程的流固耦合模型,以沖壓階段結(jié)束的溫度場作為淬火階段的初始條件,進(jìn)行了熱流固耦合分析的聯(lián)合仿真,分析了淬火階段完成之后的溫度場。...

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 熱沖壓工藝
        1.2.1 熱沖壓基本原理
        1.2.2 熱沖壓種類及特點(diǎn)
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 扭力梁結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 熱沖壓工藝國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 課題主要研究內(nèi)容
第2章 扭力梁設(shè)計及有限元分析
    2.1 引言
    2.2 扭力梁設(shè)計
        2.2.1 建立扭力梁模型
        2.2.2 建立有限元模型
    2.3 扭力梁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析
        2.3.1 彎曲工況分析
        2.3.2 扭轉(zhuǎn)工況分析
    2.4 扭力梁模態(tài)分析
        2.4.1 模態(tài)分析的作用
        2.4.2 自由模態(tài)分析
    2.5 本章小結(jié)
第3章 基于正交試驗(yàn)的扭力梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化
    3.1 引言
    3.2 正交試驗(yàn)理論簡介
    3.3 評價指標(biāo)的確定及其量化
        3.3.1 靜態(tài)強(qiáng)度
        3.3.2 動態(tài)強(qiáng)度
    3.4 正交試驗(yàn)因素和水平的確定
    3.5 正交試驗(yàn)
        3.5.1 建立數(shù)學(xué)模型及目標(biāo)函數(shù)
        3.5.2 正交試驗(yàn)及結(jié)果
        3.5.3 多目標(biāo)優(yōu)化分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 扭力梁熱沖壓成形過程仿真
    4.1 引言
    4.2 高強(qiáng)鋼板熱塑性變形機(jī)理
        4.2.1 晶內(nèi)滑移
        4.2.2 晶界滑移
        4.2.3 擴(kuò)散性蠕變
        4.2.4 熱沖壓板料內(nèi)組織的變化
    4.3 沖壓模具型面及冷卻系統(tǒng)設(shè)計
        4.3.1 模具材料的選擇
        4.3.2 模具型面的確定
        4.3.3 冷卻系統(tǒng)設(shè)計規(guī)則
        4.3.4 冷卻系統(tǒng)管道直徑
        4.3.5 冷卻系統(tǒng)管道中心距
        4.3.6 冷卻系統(tǒng)管道至型面的距離
    4.4 熱沖壓工藝熱力耦合仿真
        4.4.1 沖壓模具幾何模型
        4.4.2 材料模型
        4.4.3 網(wǎng)格模型裝配體
        4.4.4 接觸條件模型
        4.4.5 分析步和邊界模型
        4.4.6 溫度場分析
        4.4.7 應(yīng)力-應(yīng)變場分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 扭力梁熱沖壓淬火過程仿真
    5.1 引言
    5.2 高強(qiáng)鋼熱成形傳熱學(xué)理論
        5.2.1 熱力學(xué)第一定律
        5.2.2 熱傳遞的方式
    5.3 淬火工藝熱流固耦合仿真
        5.3.1 固體域有限元模型
        5.3.2 流體域有限元模型
        5.3.3 淬火參數(shù)模型
        5.3.4 分析步與邊界條件模型
        5.3.5 淬火過程結(jié)果分析
    5.4 沖壓淬火的連續(xù)生產(chǎn)過程模擬
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：3844002