汽车副车架单根钢管液压成形的数值模拟

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1、摘要论文题目：汽车副车架单根钢管液压成形的数值模拟专业：材料加工工程研究生：余胜娟指导教师：周旭东教授摘要随着汽车市场竞争的加剧，对汽车轻量化和低成本要求越来越强烈。钢管的液压胀形技术作为汽车轻量化和低成本的有效手段，越来越受到普遍关注。为了实现各种形状的钢管液压胀形，一般需要先将钢管弯曲成不同弯曲半径和不同角度的异形件，然后进行预成形和液压胀形。本论文研究的目的就是分析汽车副车架单根钢管的弯曲成形和液压胀形中各工艺参数对其成形的影响，以获得合理工艺参数。首先，论文将阐述单根钢管弯曲成形原理与工艺

2、及其液压胀形原理与工艺，数值模拟的理论基础，然后采用DEFORM3Dv5.0有限元软件对汽车副车架单根钢管塑性成形过程进行数值模拟与分析，主要针对弯曲成形和液压胀形过程。由于在钢管弯曲成形中常常会出现起皱、管壁过分减薄和截面畸变等缺陷，本论文通过数值模拟与分析该过程钢管壁厚的变化、横截面畸变、起皱等现象以及有无滚珠对弯曲钢管质量的影响等；接着改进模具形状并分析对钢管质量的影响；最后讨论滚珠与管壁的间隙、滚珠角速度和压力模速度对钢管壁厚变化的影响，从而获得了合理的弯曲工艺参数，并通过试验进行验证。对

3、钢管预成形的数值模拟，分析并得到了合适的上模压下速度，获得了预成形后的钢管能较好地置入液压胀形模具中。最后，对钢管液压胀形数值模拟，研究了各种加载路径对钢管壁厚变化的影响，分析并得到了合适的工艺参数，保证了单根钢管的液压胀形质量，未出现拉裂等缺陷。另外，还对其成形中的力学损伤情况进行了分析，得到的结果与实际生产情况相吻合。关键词：汽车副车架，钢管弯曲成形，液压胀形，数值模拟论文类型：应用基础研究Ⅰ摘要Subject:NumericalSimulationOfAutomobileEngineCrad

4、leWithSingleSteelTubeHydro-formingSpecialty:MaterialProcessingEngineeringName:YuShengjuanSupervisor:ZhouXudongABSTRACTWithautomobilemarketcompetitionbecomedrastic,thedemandsoflightweightfabricationwithlowcostofthevehiclebecomemoreandmore.Asaneffective

5、meansoflightweightfabricationwithlowcost,thesteeltubehydro-formingtechnologyhasbeenpaidmoreandmoreattentionnow.Inordertomakevarietyoftubehydro-forming,thesteeltubeshouldbefirstlybentintovariousshapeswithdifferentradiianddifferentangles,andthenbeperfor

6、medandfinalhydroformed.Theonlyaimofthispaperistoanalyzethewholemanufacturingprocessesofautomobileenginecradlewithsinglesteeltubehydro-forming,includingthetubebendingprocess,performingprocessandhydro-formingprocess,andfinallyproperprocessingparametersc

7、ouldgained.Firstlythetheoryandtechnologyofsingletubebending,performingandhydro-formingweredescribed.Thenthenumericalsimulationoftheautomobileenginecradlewithsingletubehydro-formingwascarriedoutbytheFEMsoftwareDEFORM3Dv5.0.Theprocessesofthebendingandhy

8、dro-formingwereemphasized.Becausethetubebentoftenappeardefectssuchaswallwrinkle,wallexcessivethinning,sectiondistortion,thesedefectswereanalyzedbynumericalsimulationandtraditionalmethod.Afterthatanimprovedbendingtoolswereanalyzedtoo.Moreoverth