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铝代钢汽车C柱内板拉深成形工艺研究
| 论文题名： | 铝代钢汽车C柱内板拉深成形工艺研究 |
| 关键词： | 车身覆盖件;成形工艺;铝合金内板;内板刚度;仿真模型 |
| 摘要： | 随着环保和节能的要求越来越高,汽车轻量化成为当前汽车技术发展的主导方向；铝合金具有密度小、比强度高等优点,是最有前途的车身覆盖件轻量化材料。汽车C柱内板为典型的汽车内覆盖件,本文以它作为对象,进行铝代钢轻量化研究。 首先,根据零件的结构特点,制定合理的成形工序；运用三维造型软件,设计出拉深数模。采用有限元模拟软件对DC06 C柱内板的拉深成形过程进行数值模拟,确定了合适的拉深模具类型和合理的拉延筋布置形式；在此基础上,结合正交试验法对压边力、拉延筋高度和拉延筋圆角半径进行优化设计,得到最优参数组合。其次,根据C柱内板的结构特点和使用要求,选取铝合金5182作为替代材料,并进行厚度的计算。根据C柱内板的实际安装情况,建立了正向弯曲仿真模型并采用壳体单元分别对传统钢板和铝合金C柱内板进行仿真,结果表明:铝代钢后C柱内板的刚度、强度均满足要求,验证了铝代钢的可行性。再次,根据物理实验装置建立虚拟成形极限图仿真模型,结合相应的缩颈判据,得到铝合金5182的成形极限曲线,虚拟实验和物理实验获得的成形极限图较吻合。最后,将得到的成形极限曲线导入到模拟软件中；对压边力、凸、凹模间隙、压边间隙和冲压速度等四个主要工艺参数进行正交优化,在最优参数组合下,零件区域无拉裂和起皱缺陷,应变分布均匀,满足使用要求。通过极差分析找出冲压速度为影响铝合金C柱内板成形质量的关键因素。 本文在铝代钢材料的选取,静力加载仿真验证,获取并导入铝合金成形极限曲线,将传统钢板成形的相关经验用于指导铝合金覆盖件成形等方面的研究,对类似汽车覆盖件的轻量化研究具有一定的参考价值。 |
| 作者： | 王琬璐 |
| 专业： | 材料加工工程 |
| 导师： | 刘全坤 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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