高強(qiáng)鋼輪輞強(qiáng)旋-滾形過程的有限元模擬.pdf

1、在能源和材料緊張的大環(huán)境下，21世紀(jì)汽車發(fā)展的一個重要趨勢就是輕量化。目前，汽車輕量化有兩種途徑：一是采用輕量化材料；二是優(yōu)化、更改汽車結(jié)構(gòu)，縮小零部件尺寸，最大限度地降低零部件的質(zhì)量。研究高強(qiáng)鋼強(qiáng)旋－滾形輪輞可以降低車輪重量，是實現(xiàn)汽車輕量化的重要途徑，開展該方向的研究具有重要的理論意義和應(yīng)用前景。
　　本文采用有限元數(shù)值模擬的方法研究了高強(qiáng)鋼輪輞強(qiáng)旋－滾形的過程。使用ABAQUS/Explicit對強(qiáng)旋過程進(jìn)行模擬，有效地處理

2、了旋輪加載和邊界約束等問題，建立了符合實際工況的輪輞強(qiáng)旋三維有限元模型。確定了從輪輞內(nèi)側(cè)和外側(cè)起旋的兩種成形方案，比較了兩種方案對隆起缺陷的影響，發(fā)現(xiàn)從外側(cè)起旋能很好的抑制隆起缺陷；獲得了不同旋壓階段、不同區(qū)域的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)和變形流動規(guī)律。研究了不同工藝參數(shù)對旋壓成形質(zhì)量的影響規(guī)律，并對輪輞強(qiáng)旋工藝進(jìn)行了優(yōu)化。結(jié)果表明：摩擦系數(shù)越小強(qiáng)旋后表面質(zhì)量越好；發(fā)現(xiàn)前錐角越小，隆起越??；通過輪輞強(qiáng)旋過程的有限元模擬，掌握了輪輞強(qiáng)旋成形規(guī)律，為制定

3、合理的輪輞強(qiáng)旋工藝打下了良好的基礎(chǔ)。
　　對輪輞三次滾形過程進(jìn)行了有限元模擬。分別建立了符合實際工況的輪輞一次、二次、三次滾形有限元模型。獲得了一次，二次和三次滾形的應(yīng)力應(yīng)變分布和材料流動規(guī)律。比較了不同型滾轉(zhuǎn)速和磨擦系數(shù)對成形質(zhì)量的影響規(guī)律，并對輪輞強(qiáng)旋工藝進(jìn)行了優(yōu)化。結(jié)果表明：比較合適的型滾轉(zhuǎn)速是4π/s。型滾轉(zhuǎn)速不能太大，太大會使坯料傾斜，產(chǎn)生廢品，并且產(chǎn)生了很大的應(yīng)力集中區(qū)，這樣在后續(xù)加工中很可能產(chǎn)生開裂，降低速度可以生產(chǎn)