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原文传递汽车座椅固定扶手轻量化研究

论文题名：	汽车座椅固定扶手轻量化研究
关键词：	汽车座椅;固定扶手;轻量化设计;结构优化;成形工艺
摘要：	随着能源的日益紧张和汽车尾气排放对环境污染的不断加剧，汽车轻量化已成为各汽车制造企业技术革新的热点。本文选取某客车座椅钢制固定扶手为研究对象，分别进行汽车座椅材质的轻量化研究和结构的轻量化优化设计，并对相应的成形工艺进行了探讨。　　本文在综合分析文献资料的基础上分别选取Al-4.5%Cu-0.7%Mn和Al-8Cu-0.7%Mn两种成分的合金作为轻量化替代材质的研究对象，通过采用不同量的混合稀土对其进行微合金化或变质处理，比较不同量的混合稀土对其组织、力学性能和铸造性能的影响。结果表明：在Al-4.5%Cu-0.7%Mn合金中当混合稀土加入量在0.4%时，其金相组织明显细化，力学性能达到峰值；在Al-8Cu-0.7%Mn合金中当混合稀土加入量在1.5%时其金相组织明显改善，硬度达到峰值。但研究发现两种合金的强化机理并不相同，当混合稀土加入量小于1.0%时主要是通过变质产生细晶强化，而当混合稀土加入量超过1.0%时则主要是通过形成化合物提高组织硬度。并利用界面稳定性理论和成分过冷理论就稀土对晶粒形貌和枝晶的影响进行了解释。研究还发现铜和稀土含量过高容易生成Al2Cu化合物及其偏析导致塑性降低。最后为压铸生产优化设计了一种铸造性能和力学性能良好的合金材料，并通过对该合金进行金属型铸造以探求该合金适用高压压铸的可行性。　　另外，本文利用Solidworks软件对座椅扶手进行了结构优化，并且用Pro/E对优化后结构设计了一套压铸模具代替原来的焊接工艺。在模具设计时选择最大截面为分型面，并采用侧抽芯机构，在金属液末端均匀开设溢流槽。最后用Cosmos软件对其静强度进行了模拟。结果表明扶手在加载状态下产生的最大应力和产生的最大位移都满足安全性能的要求。
作者：	杨兵
专业：	材料加工工程
导师：	余瑾
授予学位：	硕士
授予学位单位：	合肥工业大学
学位年度：	2012
正文语种：	中文