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镀锌板成形过程中接触与摩擦模型的研究
| 论文题名： | 镀锌板成形过程中接触与摩擦模型的研究 |
| 关键词： | 汽车工程;镀锌板;成形性能;接触模型;摩擦模型 |
| 摘要： | 近年来，汽车行业在国内外快速的发展起来，消费者们对汽车的耐久性和耐蚀性的要求在不断的增高。镀锌板因为其非常良好的成形性能、焊接性能、涂装性能和耐蚀性能而被汽车生产厂家广泛的应用到车身制造上，因此镀锌板的需求量在不断的增加。 在板料成形的过程当中，模具和板料的表面形貌对摩擦有着一定的影响，同时压力、润滑、速度等因素也影响着板料成形时的摩擦状态，而摩擦对镀锌板的成形性能却有着重要的影响。评定镀锌板的表面形貌、正压力和润滑等因素对其摩擦特性的影响对镀锌板冲压过程有着很好指导意义，因此本文结合实验与分形理论对镀锌板成形过程中的接触和摩擦问题进行了深入的研究。 首先，本文以镀锌板为研究对象，采用平板滑动摩擦装置，重点测试了不同表面粗糙度的板料和模具的摩擦系数，同时也测试了不同压力和有无润滑条件下的摩擦系数，分析了这些因素对摩擦的影响规律，得到了如下结果:①当模具的表面粗糙度即Ra值从0.4μm增大到1.2μm时，摩擦系数随之先减小再增大;②镀锌板的表面会随着板料变形量的增大而逐渐粗糙化;③当镀锌板表面粗糙度在0.95μm至1.31μm范围时，随着板料的表面粗糙度不断增大时，板料在滑动摩擦时的摩擦系数也在不断的增大;④合金化热镀锌板滑动时的摩擦系数要远大于热镀纯锌板;⑤板料在表面涂润滑油时得到的摩擦系数要小于在干摩擦的情况下得到的摩擦系数;⑥当其他条件一定时，随着正压力的不断增大，摩擦系数在逐渐的降低。 为了更深一步地研究板料的性能、板料的表面形貌和正压力对摩擦状态的影响，本文基于分形接触理论，对板料的接触问题做了研究。首先采用Wyko NT1100型轮廓仪测量出镀锌板的轮廓曲线和三维形貌，并采用分形参数对其进行表征，发现镀锌板表面具有分形特征，且表面粗糙度越大的镀锌板，其分形参数越小。然后在分形理论的基础上，建立出考虑了板料的性能、板料的表面形貌和正压力这三种因素的接触模型和摩擦模型。 最后，本文将用摩擦模型计算得到的摩擦系数和由实验测定得到的摩擦系数进行对比，发现理论计算的摩擦系数要略小于实验得到的摩擦系数，但是差值不大。这说明该模型能够较为准确的计算出镀锌板在法兰区的摩擦系数，这对于提高有限元模拟精度，使得有限元模拟结果能更好的指导实际生产有着非常重要的现实意义。 |
| 作者： | 许亚婷 |
| 专业： | 材料加工工程 |
| 导师： | 王雷刚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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