汽車輪轂旋壓成形過程的數(shù)值模擬.pdf

1、輪轂是車輛行駛時的主要部件之一，發(fā)揮著承載車輛重量、體現(xiàn)車輛外觀、轉(zhuǎn)向和驅(qū)動等重要作用。旋壓是一種綜合了鍛造、擠壓、拉深、彎曲和滾壓等工藝特點(diǎn)的先進(jìn)制造工藝方法，在航空航天、通用機(jī)械、汽車和化工等金屬精密加工技術(shù)領(lǐng)域得到了日益廣泛的應(yīng)用。作為一種先進(jìn)的制造技術(shù)，旋壓也開始逐漸應(yīng)用到汽車輪轂的制造和生產(chǎn)中去。汽車輪轂旋壓是一個復(fù)雜的塑性成形過程。為了系統(tǒng)研究汽車輪轂旋壓的成形規(guī)律，本文采用計算機(jī)數(shù)值模擬和理論分析相結(jié)合的方法對其成形過程進(jìn)

2、行分析研究。 本文以有限元理論為依據(jù)，在對汽車輪轂旋壓的工藝特點(diǎn)進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上，建立了符合實(shí)際的合理力學(xué)模型。毛坯采用四節(jié)點(diǎn)四邊形單元劃分網(wǎng)格，芯模和旋輪也進(jìn)行了模型的離散化，并且對邊界條件、摩擦接觸條件和旋輪運(yùn)動軌跡等進(jìn)行確定。然后利用成形分析軟件DEFORM對汽車輪轂旋壓的多道次成形過程進(jìn)行有限元數(shù)值模擬。在數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上，得到了不同道次下旋壓毛坯的變形網(wǎng)格情況，各道次下的應(yīng)力應(yīng)變分布情況及相應(yīng)的曲線圖，分析了變形區(qū)

3、的應(yīng)力、應(yīng)變分布規(guī)律和輪轂旋壓成形的塑性變形機(jī)理。為有效地進(jìn)行工藝研究、優(yōu)化工藝參數(shù)提供了方法和依據(jù)。 通過對不同工藝參數(shù)下的汽車輪轂旋壓過程進(jìn)行數(shù)值模擬，得到了名義拉深系數(shù)、相對厚度、旋輪圓角半徑和進(jìn)給比等工藝參數(shù)對等效應(yīng)力、等效應(yīng)變和旋壓力等的影響規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，分析了汽車輪轂旋壓時出現(xiàn)的起皺、不貼模等缺陷，并對原因進(jìn)行了解釋說明。 在數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上，選取合適的工藝參數(shù)，并采用正交表分配各因素的值，進(jìn)行工藝參數(shù)的