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汽车前挡板模具冷却系统的设计及热成形仿真
| 论文题名： | 汽车前挡板模具冷却系统的设计及热成形仿真 |
| 关键词： | 汽车前挡板;模具设计;冷却系统;热冲压仿真 |
| 摘要： | 汽车前挡板位于汽车前端,对正碰起到缓冲作用,保护驾驶员及乘客人身安全。汽车前挡板为非轴对称结构,两侧起伏变化明显,体积较大,是汽车内部典型复杂零件。如果采用普通钢板冲压成形前挡板,则其不仅厚度大、回弹明显,而且强度低,无法适应汽车轻量化及安全性要求;如果采用高强度钢板冷成形,则前挡板板存在容易开裂、起皱、回弹严重等缺陷。如果采用高强度钢板热成形,则可提高前挡板抗拉强度,避免回弹,减少零件数目,实现轻量化。 与冷冲压模具相比,汽车前挡板热冲压模具兼具了成形和淬火双重功能。为了实现板料成形,根据冷冲压模具设计方法和前挡板的结构特点,设计了凸凹模、导向装置、定位装置、拉深方向等;为了实现成形件淬火,在模具内部设计了集中型和分散型预埋式冷却管道,确定了两种冷却管路的水管直径、水管间距、水管距模具型面距离等参数。 利用流体动力学软件ANSYS CFX,对集中型和分散型两种预埋式冷却管道进行了冷却效果的对比分析。结果表明,分散型冷却管道可提高冷却速度,加强冷却均匀性,使成形件能够实现马氏体转化。由于模具内部布置冷却管路致使模具强度降低,故采用ANSYS静力分析模块对模具进行强度校核,结果表明,模具强度满足要求。 在分散型冷却管道基础上,研究了冲程次数、水流速、保压力等工艺参数对模具、成形件温度场分布的影响规律,为确定合理的保压力和水流速提供了依据。 |
| 作者： | 纪丛丛 |
| 专业： | 机械制造及其自动化 |
| 导师： | 胡秀丽 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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