详情

原文传递轻量化汽车前轴成形工艺研究

论文题名：	轻量化汽车前轴成形工艺研究
关键词：	轻量化;汽车前轴;晶粒度;有限元模拟;工艺优化
摘要：	汽车轻量化技术是实现节能减排的重要措施，在保证结构强度的前提下，实现前轴轻量化对于优化整车性能、降低燃油消耗和污染物排放，具有明显的经济和环保价值。前轴是底盘系统中的重要部件，直接关系着整车安全性和操作稳定性，其对力学性能和制造精度要求极高。为了制造高性能轻量化汽车前轴，对其成形工艺的研究必不可少。主要研究内容如下：　　针对某轻量化前轴产品进行研究，对其进行力学性能分析，验证其是否满足使用要求。轻量化汽车前轴对其成形工艺提出了更高的要求，工字梁部分壁厚变化大，轻量化汽车前轴成形难度增大。因此，精确制造轻量化汽车前轴，需要研究工艺参数对辊锻成形的影响规律以及锻件成形过程中微观组织变化情况。　　轻量化汽车前轴的精确制造离不开合适的成形工艺参数的选取。建立有限元模型，对第1道次辊锻成形进行有限元模拟，与实际锻件进行尺寸对比，验证了模型准确性。研究四个关键工艺参数（坯料初始温度、辊锻机转速、摩擦因子、模具板簧座截面圆角值）对汽车前轴辊锻第1道次成形的影响规律。通过正交试验研究各工艺参数对第1道次最大成形载荷的影响程度，选取轻量化汽车前轴成形工艺参数。　　采用有限元分析与实验相结合的方法，对辊锻成形过程锻件微观组织的变化情况展开研究。在两组工艺参数条件下，分别研究辊锻过程截面变形比、伸长率和每道次坯料的等效应变分布。利用有限元法模拟辊锻成形过程中坯料晶粒组织变化情况，分析辊锻过程中微观组织的变化规律。对比两组不同工艺参数条件下锻件的形状和晶粒状况，得到辊锻工艺参数最佳方案。　　使用有限元法研究了汽车前轴成形过程中坯料形状、温度等参数的变化规律，制定前轴成形工艺方案。对前轴成形工艺（辊锻3道次、模锻2道次）进行研究，对每道次工序进行有限元模拟，得到其形状、温度场、等效应变、成形载荷的变化规律。　　基于最佳工艺参数方案，制定轻量化汽车前轴实际生产实验，验证轻量化汽车前轴结构改进的可行性，为高性能轻量化汽车前轴产品的开发提供技术支撑和保证。
作者：	吕霄
专业：	车辆工程
导师：	秦训鹏
授予学位：	硕士
授予学位单位：	武汉理工大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文