車身用復(fù)雜鋁合金型材彎曲成形工藝及回彈控制研究.pdf

1、輕量化始終是汽車工業(yè)發(fā)展的重要方向之一，而車身減重在汽車輕量化進(jìn)程中占有重要地位?？紤]到空氣動(dòng)力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)和美觀等方面的要求，車身用擠壓型材一般都需要彎曲成一定的曲率，從而對(duì)彎曲型材的表面質(zhì)量和準(zhǔn)確度提出了更高的要求。制造框架式車身的關(guān)鍵技術(shù)在于如何實(shí)現(xiàn)型材的高精度彎曲成形。車身用鋁型材斷面薄壁多筋，結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜，傳統(tǒng)加工工藝不但擠壓成形困難，而且很難進(jìn)行后續(xù)彎曲成形，嚴(yán)重制約了鋁合金材料在汽車上的應(yīng)用。
　　本文基于Hyper

2、mesh和LS-DYNA軟件平臺(tái)建立了不同材料狀態(tài)下的型材繞彎成形和回彈有限元模型，對(duì)不同材料狀態(tài)下的型材彎曲成形和型材彎曲成形后進(jìn)行人工時(shí)效及電泳、烤漆的回彈規(guī)律和壁厚變化進(jìn)行了研究。研究表明，擠壓態(tài)型材先冷彎成形再經(jīng)人工時(shí)效或電泳烤漆后總的回彈角最少；人工時(shí)效時(shí)間越長(zhǎng)，材料的強(qiáng)度越高，彎曲型材外側(cè)壁厚減薄率逐漸降低，內(nèi)側(cè)壁厚增厚率逐漸增加。采用傳統(tǒng)冷彎工藝，回彈和壁厚改變不可避免，且難以控制。
　　因此，本文針對(duì)頂棚行李架型材

3、，嘗試開(kāi)發(fā)了一套擠壓-彎曲一體化成形新工藝和裝備，使型材出擠壓?？诤笾苯釉跍?zé)釥顟B(tài)下彎曲變形，可以減少或避免彎曲變形過(guò)程中的回彈和截面變形等缺陷，一道工序便可獲得所需曲率的彎曲型材。
　　通過(guò)數(shù)值模擬技術(shù)系統(tǒng)分析了成形溫度、主動(dòng)輪直徑、主、被動(dòng)輪輥距和彎曲半徑等工藝參數(shù)對(duì)型材彎曲成形截面變形、壁厚變化和回彈半徑的影響，為設(shè)備的研制提供一定指導(dǎo)意見(jiàn)。與型材傳統(tǒng)彎曲成形工藝對(duì)比分析，擠壓-彎曲一體化成型的零件，尺寸精度高且表面光滑，避