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汽车桥壳机械式整体成形关键技术研究
| 论文题名： | 汽车桥壳机械式整体成形关键技术研究 |
| 关键词： | 汽车桥壳;机械式整体成形工艺;技术分析;数值模拟 |
| 摘要： | 随着汽车工业的迅猛发展，驱动车桥被大量使用，甚至出现了供不应求现象。汽车桥壳作为驱动车桥的重要组成部分，对其机械强度、刚度和耐疲劳性能等有较高要求，同时对加工成本及生产效率需合理控制。当前，汽车桥壳的铸造式及冲焊式生产工艺存在生产效率低及生产成本高等缺陷，而汽车桥壳的扩张式生产工艺相比于冲焊式工艺，焊接区域大量减小，但依然存在半轴套管焊接后强度问题，已无法满足汽车工业的需求及节能减排的推进。 针对汽车桥壳传统生产工艺的不足，本文提出了汽车桥壳机械式整体成形新工艺，包括三次缩径、推方及机械式胀形三道工序。本文首先对缩径工艺进行了理论推导，采用ABAQUS软件建立符合实际生产的三道次缩径有限元模型，分析了材料流动规律及三次缩径工艺特点，得出了应力场及应变场分布，并对管端缩径的工艺特征进行了系统探讨。模拟结果表明：随着缩径道次的递增，管坯翘曲量减小，壁厚增加，壁厚增加量呈指数递减，轴向长度呈线性增加，管坯不圆度减小，最大载荷增加。 其次，本文对推方工艺进行了数学推导，采用有限元二次导入技术对推方工艺进行模拟研究，分析了管坯的应力应变分布，并对圆管推方的工艺特征进行了系统探讨，提出合理的改进方案，对推方工艺的模具设计及实验开展有着很好的理论指导意义。 最后，本文对机械式胀形工艺理论进行了数学推导，采用有限元软件DEFORM3D对成形过程进行了数值模拟，研究了管坯的应力应变分布，并对管坯机械式胀形的工艺特征进行了探讨及修正。针对实际尺寸桥壳及现有设备，设计了机械式胀形简易实验，对该工艺的可行性及数值模拟的准确性进行验证。 通过对以上三次缩径、推方及机械式胀形三道工序的研究，本文总结了汽车桥壳机械式整体成形方法，通过理论分析与实验研究相结合，对工艺特征进行了系统分析，提出合理的工艺改进方案，为汽车桥壳成形新工艺实用化奠定了基础。 |
| 作者： | 徐迎强 |
| 专业： | 材料加工工程 |
| 导师： | 薛克敏 |
| 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 |
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