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汽车外星轮成形过程模拟与工艺优化研究
| 论文题名： | 汽车外星轮成形过程模拟与工艺优化研究 |
| 关键词： | 汽车外星轮;Deform3D软件;刚粘塑性有限元;数值模拟;工艺优化 |
| 摘要： | 模具设计和制造是塑性加工工艺中最关键的环节,其合理与否,直接决定着能否生产出满足要求的锻件。传统的模具设计与制造过程是以“试错”为基本方法的,需要经过设计、制造、试制到修改设计的多次反复,从而导致模具的制造周期长、成本高。CAD/CAM是实现产品设计和制造自动化的关键技术,在产品开发中,引入该技术进行产品设计、工程分析及数控编程,能大大提高产品质量,创造显著的效益。外星轮是汽车传动轴的主要受力部件,工作情况极其复杂,它的性能优劣直接影响着汽车传动的可靠性和安全性。该零件属于细长轴类零件,成形比较困难,其锻造工艺的可行性、稳定性、成形质量(含充满成形、折叠、组织缺陷)、材料利用率以及如何降低载荷、提高模具使用寿命等,都是在制订外星轮成形工艺所必须重点考虑的。本文针对越野车外星轮成形过程的几个关键技术问题,利用刚粘塑性有限元数值模拟软件DEFORM3D对其成形过程进行数值模拟,全面分析了坯料直径、模具结构、摩擦因子对成形质量的影响及该外星轮成形过程的金属流动及应力应变分布规律。通过数值模拟,预测了成形过程中可能出现的缺陷,达到了优化工艺参数、优化模具结构、消除成形缺陷的目的。通过实际生产,对工艺方案的正确性和有效性进行了检验,对模具设计的合理性与科学性进行了检验。最后对模拟结果与实际生产情况进行对比分析,总结了课题研究的成功经验,为指导相关模具的设计打下了基础。本文利用重庆大江锻厂的设备及UC1为试验材料进行了生产试验,通过试验数据与模拟数据的对比,进一步验证了Deform3D有限元模拟系统的有效性和模拟结果的可靠性。 |
| 作者： | 王平 |
| 专业： | 材料加工工程 |
| 导师： | 周杰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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