轿车铝合金轮毂锻造成形过程研究

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1、摘要铝合金轮毂由于其质量轻、散热快、减震性能好、轮胎寿命长等优点，在现代汽车制造中正取代传统的钢制轮毂而被广泛的推广应用，而铝合金轮毂的锻造成形是一项新技术。锻造铝合金轮毂能够更大程度的节省材料和减轻重量，因此，为了保证轮毂的高强度性能，就有必要对轮毂在锻造成形过程中可能出现的各种缺陷进行分析研究。本文通过对轿车铝合金轮毂的零件形状的分析，根据模锻成形理论，结合铝合金锻造技术，合理的制定出了轮毂的锻造成形工艺。根据锻造成形工艺，利用UG三维模型造型软件设计出铝合金轮毂的预锻和终锻锻造模具，再将三维模型导入DEFORM软件进行有限元分析，得出了成形的各阶段的应变场和速度场。通过对飞边

2、槽尺寸对锻造成形的影响和摩擦系数以及应变场、速度场的分析，可以得到预锻和终锻工序在锻造成形的各阶段金属流动的一般规律。最后对预锻和终锻两个工艺过程进行了实验，通过实验现象与数值模拟的对比分析，初步得到成形缺陷形成的影响因素和改进方法。本文先通过有限元分析软件对锻造成形过程进行了数值模拟，然后又对其进行了实验验证，实验结果和数值模拟结果基本吻合，为模具设计提供了参考依据。关键词铝合金；轮毂：锻造；缺陷；数值模拟；实验燕山大学工学硕士学位论文AbstractTheapplicationofaluminumalloywheel-hubreplacethesteelhubgradually

3、becauseofit’Slightweight，rapiddissirlationofheatandgooddampingofvibration．Forgemethodforaluminumalloyhubisanewformingtechnology，thetechnologycallsavemorematerialandlightmoreweight，SOitisnecessarytoanalysesandstudyallkindspossibledefectinforgingaluminumalloyhubforthehighstrengthnatureofthealumi

4、numalloyhub．Thepaperestablishtheforgingtechnologyforaluminumalloyhubbyanalyzingtheformingshapeofthealuminumalloyhubpartsandapplyingtodieforgingtheoryrationally．Onbasisofforgingtechnology，thepreforgingandfinishforgingdieforformingthealuminumalloyhubbYusing3-DmoldmakingsoftwareUnigraphics(UG)，th

5、emodelistransferedtoFiniteElementsoftwareDEFORM，simulationoftheforgingprocessbyusingDEFORMtoobtainthevelocityfieldandthestrainfieldinallformingsteps．Analyzingtheinfluenceofguttersizeandfrictioncoefficienttoforming，gettingthestressfield，strainfieldoftheformingpartsandSOon．Obtainingthegeneralrul

6、eofallformingphrasesmetalflawinpreforgingandfinishforgingprocess．Atlast，testofthepreforgingandfinishforgingprocessiscarriedout．Bycomparingandanalyzingthetestingresultsandthesimulationresults，thepapergetstheinfluencingfactoroftheformingdefectgenerationandtheimprovementmethod．Thepapersimulatethe

7、processoftheforgingaluminumalloywheelhubfirstly，thenprovethesimulationprocessbyputtingittothetest．Thetestresultsandthesimulationresultsarcinagoodaccordance．Allthestudiesprovidethereferencedemonstrationfordiedesigning．11AbstractKeywordsa