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汽车桥壳预成形管坯液压胀形工艺的数值模拟
| 论文题名： | 汽车桥壳预成形管坯液压胀形工艺的数值模拟 |
| 关键词： | 预成形管坯;液压胀形;轴向进给量;汽车桥壳;数值模拟 |
| 摘要： | 汽车桥壳作为安装主减速器、差速器和半轴的基础件，是汽车底盘的主要零件之一。目前，汽车桥壳主要用铸造方法、冲压焊接方法制造，铸造方法可制成复杂而理想的形状，但其制件质量大、制造工序复杂；冲压焊接桥壳工艺性好、废品率低、但其工序多，使用中存在漏油、断裂等现象。 汽车桥壳液压胀形是一种新工艺技术，液压胀形技术材料利用率高、节能、工序少、重量轻、刚度高、应力-应变分布好。预成形是液压胀形过程中极其重要的一步，预成形管坯成形的好坏直接影响压制过程管坯的成形性。本文以某中型卡车液压胀形桥壳压制前的预成形管坯为研究对象，利用ABAQUS软件模拟不同补水量预成形管坯的两次液压胀形，得到液压胀形过程中管坯成形较好的轴向进给量与补水量之间的匹配关系。 首先，确定了研究对象为汽车桥壳预成形管坯，介绍了液压成形的工艺和有限元分析软件ABAQUS的求解方法，对预成形管坯胀形区进行了应力应变分析，分析了管坯出现起皱和破裂的原因。 其次，利用ABAQUS软件进行管坯的第一次液压胀形模拟仿真，通过分析在不同补水量下管坯的成形性、壁厚分布和减薄率、等效应力-应变，选择出成形效果较好的管坯，进行第二次液压胀形。 再次，将第一次胀形后成形较好的管坯退火处理，作为第二次胀形的初始条件，建立二胀有限元模型，通过对不同补水量下预成形管坯的成形性、壁厚分布和后包最高点减薄率、等效应力-应变进行分析，得到第二次胀形过程中预成形管坯成形较好的轴向进给量与补水量之间的匹配关系，为工程实践提供参考。最终，以模拟仿真为基础，进行预成形管坯的胀压成形试验。 最后，研究了液压胀形过程中不同轴向进给量对预成形管坯壁厚的影响，通过分析管坯的成形性，壁厚减薄率，了解管坯的壁厚分布状况和减薄量比较大的区域，并且根据管坯胀裂的判断依据确定管坯是否出现胀裂缺陷，从而选择壁厚减薄率适中的管坯，确定第一次和第二次液压胀形管坯轴向进给量的范围。 |
| 作者： | 佟起潮 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 梁晨 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 燕山大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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