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铝合金发动机罩外板的成形质量控制研究
| 论文题名： | 铝合金发动机罩外板的成形质量控制研究 |
| 关键词： | 铝合金发动机;车身覆盖件;成形质量控制;冲压工艺 |
| 摘要： | 铝合金代替钢材作为车身覆盖件能够大大减轻汽车重量。但是，由于铝合金塑性成形性能和成形规律有别于钢材，因此，研究铝合金覆盖件的成形规律和适合铝合金覆盖件成形质量控制的工艺因素，对于推动车用铝合金板材在汽车行业的应用有着极大的现实意义。车身外覆盖件（例如发动机罩外板）大多具有复杂且不规则的几何形状。相比车用钢板，铝合金板材在成形外覆盖件时，更易产生局部变形困难和减薄严重、回弹量过大等质量问题。如果采用传统的试冲或试模法寻求最佳成形工艺，不仅耗时、耗力、成本高，而且因实验条件的限制而无法进行深入研究。板料成形CAE技术不但可以有效预测制件的成形质量，而且效率高、成本低，不受物理条件限制，因此更能全面、深入地考察成形中各因素的交互作用，制订出更优的冲压工艺方案。 本文以Dynaform软件为实验平台，通过分析、对比A6111-T4P铝合金板和DQ钢板在成形同一汽车发动机罩外板时的成形规律与成形质量，研究了A6111-T4P材料参数和工艺参数对其成形质量控制的影响。同时，采用正交实验法对A6111-T4P外板制件的成形工艺参数（压边力、凸凹模间隙、拉延筋高度）和板坯形状进行了优化设计，并提出了控制制件减薄、贴模性和回弹量的解决方案。 结果表明：1.就本论文研究的发动机罩外板而言，A6111-T4P和DQ在冲压成形过程中均未发生制件破裂，仅出现在法兰面上的起皱也极少；A6111-T4P的拉深减薄较均匀，减薄率分布与DQ类似，但局部最大减薄率却低于DQ；两种材料的贴模性相当，在所给工艺条件下均可获得良好的形状精度；切边前后，A6111-T4P制件的回弹量高出DQ制件1.5~3.3倍。2.较大的加工硬化指数能够帮助A6111-T4P抵抗拉深减薄，较低的屈服强度使A6111-T4P具有与DQ相当的贴模性，而较小的弹性模量却给切边后的A6111-T4P制件回弹控制带来非常不利的影响。3.相对于DQ板料的外板制件，影响A6111-T4P制件冲压成形质量（包括拉深和回弹）的关键工艺参数是板坯形状和凸凹模间隙。4.为了获得本论文高质量的铝合金（A6111-T4P）发动机罩外板拉深件，最优工艺参数组合是压边力300KN、凸凹模间隙0.8mm、拉延筋高度14mm、矩形板坯。 |
| 作者： | 刘挺 |
| 专业： | 材料加工工程 |
| 导师： | 傅建 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西华大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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