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小红旗轿车水槽钢板成形的研究与应用
| 论文题名： | 小红旗轿车水槽钢板成形的研究与应用 |
| 关键词： | 轿车水槽钢板;金属塑性成形极限理论;网格应变分析技术;有限元数值模拟技术 |
| 摘要： | 一汽集团公司经过近几年的快速发展，汽车种类涵盖了卡车、轿车、客车、微型车等多个品种、多个品牌，产能也得到了迅速提高，但国产品牌的比例并不高，尤其轿车自己的品牌就更少，国产化率很低。因此，汽车国产化问题是摆在我们一汽人最重要、最紧迫的任务，一汽轿车股份有限公司经过多年的努力，红旗轿车国产化冲压件占整车的比例得到了稳步提高，尤其车身难冲件国产化率提高的更快，但冲压件的原材料一直依靠进口，尤其车身表面件、难冲件的原材料很难实现国产化。 本文以红旗轿车水槽为研究对象，研究并试图解决水槽零件原材料的国产化问题。与以往国内采用板材现生产试冲来检验板料是否国产化的手段相比，本文依据金属塑性成形极限理论与成形应变状态理论，利用网格应变分析技术，板料实际冲压成形作为实验结果，并结合有限元数值模拟技术作为检验手段，研究板料的成形性能，提出了钢板国产化的方法和途径。 在薄板成形过程中，将缩颈的开始视为薄板的成形极限，把不同应变状态下的极限值绘制成曲线，即成形极限曲线。它描述了薄板在任一应力状态下开始缩颈时的局部应变，也显示着薄板局部成形的能力。本文制作了上海宝钢St17钢和韩国浦项St17钢两种钢板的成形极限图，应用成形极限图可以较好的指导冲压生产过程，使冲压零件选材更加合理化与科学化，为冲压材料的国产化提供了科学依据。 利用网格应变分析技术，对选用的上海宝钢St17钢和韩国浦项St17钢两种材料钢板印制网格，分别制作了两种材料水槽零件拉延成形变形状态图、应变路径图、安全裕度图。深入分析毛坯在危险部位的变形性质、变形分布、变形路径及拉延成形安全裕度等，提出了水槽零件材料国产化的可行性。 本文基于逆向工程技术，利用CopyCAD系统，建立了小红旗轿车水槽拉延凹模几何模型。应用商用软件ETC/DYNAFORM对小红旗轿车水槽零件拉延成形过程进行数值模拟分析，生成成形极限曲线（FLC），把成形过程中应变结果与FLC相比较，生成成形极限变形图。结果表明：零件3区附近变形量最大，最容易产生破裂；宝钢St17钢板和韩国浦项St17钢板性能相当。 通过红旗轿车水槽拉延成形工艺试验分析，并结合有限元模拟分析，可以为其它冲压件的国产化提供依据，具有较好的经济前景和社会效益。 |
| 作者： | 张晓胜 |
| 专业： | 工业工程 |
| 导师： | 宋博岩 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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