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作者：

孙丽丽

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摘要：

轮毂是车辆行驶时的主要部件之一,发挥着承载车辆重量,体现车辆外观,转向和驱动等重要作用.旋压是一种综合了锻造,挤压,拉深,弯曲和滚压等工艺特点的先进制造工艺方法,在航空航天,通用机械,汽车和化工等金属精密加工技术领域得到了日益广泛的应用.作为一种先进的制造技术,旋压也开始逐渐应用到汽车轮毂的制造和生产中去.汽车轮毂旋压是一个复杂的塑性成形过程.为了系统研究汽车轮毂旋压的成形规律,本文采用计算机数值模拟和理论分析相结合的方法对其成形过程进行分析研究. 本文以有限元理论为依据,在对汽车轮毂旋压的工艺特点进行深入分析的基础上,建立了符合实际的合理力学模型.毛坯采用四节点四边形单元划分网格,芯模和旋轮也进行了模型的离散化,并且对边界条件,摩擦接触条件和旋轮运动轨迹等进行确定.然后利用成形分析软件DEFORM对汽车轮毂旋压的多道次成形过程进行有限元数值模拟.在数值模拟的基础上,得到了不同道次下旋压毛坯的变形网格情况,各道次下的应力应变分布情况及相应的曲线图,分析了变形区的应力,应变分布规律和轮毂旋压成形的塑性变形机理.为有效地进行工艺研究,优化工艺参数提供了方法和依据. 通过对不同工艺参数下的汽车轮毂旋压过程进行数值模拟,得到了名义拉深系数,相对厚度,旋轮圆角半径和进给比等工艺参数对等效应力,等效应变和旋压力等的影响规律.在此基础上,分析了汽车轮毂旋压时出现的起皱,不贴模等缺陷,并对原因进行了解释说明. 在数值模拟的基础上,选取合适的工艺参数,并采用正交表分配各因素的值,进行工艺参数的优化设计.以旋压力和壁厚偏差为主要判断依据,通过正交试验的方法分析名义拉深系数,相对厚度,旋轮圆角半径和进给比对于旋压成形质量的影响主次关系,并且在参数的可选范围内,得到一组最优的工艺参数匹配关系.

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关键词：

汽车轮毂 多道次拉深旋压 数值模拟 工艺参数 正交试验

学位级别：

硕士

学位年度：

2008

DOI：

10.7666/d.y1335073

被引量：

30