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冲压焊接式驱动桥壳成形过程数值仿真研究
| 论文题名： | 冲压焊接式驱动桥壳成形过程数值仿真研究 |
| 关键词： | 驱动桥壳;冲压焊接成形;坯料展开;一步法;数值模拟;有限元法 |
| 摘要： | 驱动桥桥壳是汽车上重要的承载件和传力件。驱动桥的桥壳不仅支承汽车重量，将载荷传递给车轮，而且还承受由驱动车轮传递过来的牵引力、制动力、侧向力、垂向力的反力以及反力矩，并经悬架传给车架或车身。在汽车行驶过程中，由于道路条件的千变万化，桥壳受到车轮与地面间产生的冲击载荷的影响，可能引起桥壳变形或折断。因此，驱动桥壳应具有足够的强度、刚度和良好的动态特性，合理地设计制造驱动桥壳是提高汽车行驶稳定性的重要措施。 钢板冲压焊接整体式桥壳，除了具有制造工艺简单、材料利用率高、废品率低、生产率高及制造成本低等优点外，还有足够的强度和刚度，特别是其质量小(仅为铸造整体式质量的75﹪左右)，却比铸造桥壳更安全可靠。由于钢板冲压焊接整体式桥壳有一系列的优点，近年来不但在轿车、轻型、中型载货汽车上得到广泛应用，而且在吨位更大的重载汽车业开始广泛采用。桥壳制造质量的好坏对汽车的载重能力，安全性有直接影响，因此本文研究的冲焊桥壳的成形过程有广泛的实用价值和重要的理论意义。 随着计算机软硬件技术的发展，有限元方法及计算机图形学等学科的迅猛发展，基于数值模拟的计算机辅助工程技术在金属塑性成形领域得到广泛应用，实现了金属塑性成形过程的计算机仿真。应用三维有限元数值模拟技术研究板料拉深，弯曲等成形工艺，可以获得变形过程中金属的流动规律和构建内部应力应变分布等，是指导工艺和模具设计的有力工具。近年来，以数值模拟等先进方法解决工业生产中的实际问题已成为金属成形技术的发展方向。本文采用计算机数值模拟的方法，对驱动桥壳的成形工艺及其关键技术进行了研究。 本文使用DYNAFORM的坯料工程(BSE)模块，以反向模拟法原理求解了驱动桥壳的坯料形状和尺寸，并且用传统的计算作图法求解了驱动桥壳的坯料尺寸。将两种方法的结果进行分析和比较，以此为基础进行了坯料排样的优化。 采用理论分析和有限元模拟技术相结合的方法，将CAD软件Pro/E、板料成形模拟软件DYNAFORM结合起来，进行分析和研究。建立了驱动桥壳三维模型，完成有限元分析过程。分析桥壳类零件成形过程的变形规律和影响因素，改善工艺方案，改进模具设计。以板料成形过程中的真实流动规律和变形力学特征，作为工艺参数分析和模具结构优化的参考，降低设计费用和时间，提高设计的精度和可靠性，最终形成一套可靠的数值仿真分析方案。并且总结了使用这些软件建立模型和进行有关分析工作的规范化步骤，提高工作效率，获得有益于工程实际的结论。 |
| 作者： | 于斌 |
| 专业： | 材料加工工程 |
| 导师： | 郝滨海 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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