汽車橋殼整體成形數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、近幾年來(lái)汽車工業(yè)飛速發(fā)展,已逐漸成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè),汽車零部件作為汽車工業(yè)的基礎(chǔ)也同樣發(fā)展迅速。與此同時(shí),環(huán)境污染、能源短缺、原材料成本等都制約著汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,汽車結(jié)構(gòu)的輕量化顯得尤為重要。汽車橋殼是汽車傳動(dòng)系統(tǒng)中的關(guān)鍵零部件,起著支撐減速器和差速器、傳遞轉(zhuǎn)矩的作用,其強(qiáng)度和剛度具有較高的要求,在保證橋殼滿足服役要求的前提下實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的輕量化,具有重大意義。
　　在汽車結(jié)構(gòu)輕量化的背景下,本文采用機(jī)械式整體成形工藝生產(chǎn)橋殼,針

2、對(duì)傳統(tǒng)橋殼生產(chǎn)工藝存在的各種缺陷,運(yùn)用理論分析、計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬分析和實(shí)驗(yàn)分析相結(jié)合的方法研究汽車橋殼整體機(jī)械式成形工藝,包含兩端半軸套管旋壓縮徑和中部琵琶包脹形工藝。基于ABAQUS軟件平臺(tái)對(duì)方形管坯兩端旋壓縮徑成形工藝進(jìn)行數(shù)值模擬研究,預(yù)測(cè)成形過(guò)程中金屬流動(dòng)規(guī)律、應(yīng)力應(yīng)變分布規(guī)律、軸向長(zhǎng)度變化和壁厚變化規(guī)律、可能產(chǎn)生的缺陷。研究結(jié)果表明:方形管坯四個(gè)圓角部位首先接觸凹模并產(chǎn)生塑性變形,且在隨后的變形過(guò)程中最大等效應(yīng)力應(yīng)變、最大壁厚都出

3、現(xiàn)在該處,是縮徑過(guò)程中最容易產(chǎn)生失穩(wěn)和折疊缺陷的部位,在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)該加以控制;縮徑道次的增加,累積變形量增加,等效應(yīng)變?cè)龃?壁厚增大,有利于提高橋殼服役壽命。
　　深入分析脹形過(guò)程中變形區(qū)域受力狀態(tài),采用有限元軟件MARC模擬脹形過(guò)程,預(yù)測(cè)易產(chǎn)生拉裂和折疊的潛在區(qū)域,獲得金屬流動(dòng)、應(yīng)力應(yīng)變分布規(guī)律和壁厚分布規(guī)律,分析工藝孔形狀和長(zhǎng)度對(duì)壁厚分布的影響,并提出一種采用琵琶包中部切制三角槽的管坯成形工藝,通過(guò)設(shè)計(jì)模具進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,