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车用波纹板及变厚度圆管辊弯成型设计与分析
| 论文题名： | 车用波纹板及变厚度圆管辊弯成型设计与分析 |
| 关键词： | 车用波纹板;变厚度圆管;辊弯成型;孔型设计;有限元模拟;汽车轻量化 |
| 摘要： | 当今汽车工业面临着来自于能源、环境、安全和舒适问题的巨大挑战，汽车轻量化技术应运而生。高强钢以及变厚度板产品在汽车轻量化方面发挥了重要的作用。作为一种汽车零部件生产中重要的成型方式，辊弯成型在高强钢、变厚度板等领域的应用也越来越多。 本文以高强钢波纹板及变厚度圆管为研究对象，采用有限元方法对辊弯成型过程进行了研究。为了在实际生产线上获得成型质量良好的辊弯产品，分别为两种辊弯产品各自设计了三种不同的成型方案。继而利用ABAQUS/Explicit有限元软件对高强钢波纹板及变厚度圆管三种不同成型方案辊弯成型过程进行了有限元模拟，其中涉及了模型建立、单元选择、边界条件、有效速度和质量缩放因子等问题的解决方法，并且验证了仿真模拟结果的有效性。通过分析得出结论如下: (1)波纹板辊弯成型结束后，八道次孔型方案板料边缘出现边浪现象，而十二道次孔型方案时，边浪现象消失，同时产品尺寸精度得到保证，表明所设计的十二道次孔型方案是最佳成型方案。 (2)针对十二道次波纹板辊弯成型过程进行仿真，分析得出了波纹板各个成型阶段的等效应力、应变及其分布规律，表明波纹板成型主要是横向变形的结果。进而探讨了孔型参数对成型结果的影响，以及回弹对高强钢波纹板的影响。 (3)变厚度圆管辊弯成型结束以后，通过比较变厚度圆管三种方案成型精度，得出了方案一（无水平辊添加方案）为最佳成型方案。分析同时表明在设计变厚度圆管辊型时，应综合考虑成型效果决定是否添加水平辊。 (4)针对方案一变厚度圆管辊弯成型过程进行分析，得出了变厚度圆管成型过程中等效应力、应变的变化及变形规律，进而结合等厚度圆管辊弯成型过程，比较两者成型的异同。分析表明变厚度板辊弯成型时，厚度过渡区往往存在应力集中。 本文的研究工作和结论对高强钢波纹板及变厚度圆管的实际生产有一定指导意义和参考价值。 |
| 作者： | 杨艳明 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 刘立忠 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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