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汽车后桥壳机械热胀成形有限元模拟研究

赵宇峰  
【摘要】: 汽车制造业是我国国民经济的支柱产业,近年来,我国的国民经济高速发展,与此同时汽车工业也蓬勃发展。汽车桥壳是整车的一个重要部件,它的质量对整车性能的影响非常大,因此对桥壳进行有效的优化设计是非常必要的,对桥壳的研究也日益增加和深入。 目前,汽车后桥壳生产方法主要有两种,铸造法和冲压—焊接法。铸造生产的桥壳具有质量重、技术要求严格的特点,而且铸造缺陷是很难控制的。冲压—焊接后桥壳具有质量轻的特点,但是对焊接质量要求很高。近年来最新研究的桥壳生产工艺有液压胀形和机械胀形成形工艺。利用液压胀形工艺生产桥壳,不仅材料利用率高,而且生产成本低,制件强度高、重量轻,但是液压胀形工艺的设计基于经验积累和实验摸索,耗费大量的时间和资金,效率不高,由于受设备成形能力的限制,目前只应用到中小桥壳的成形。机械胀形工艺是一种新兴的金属加工方法,利用这种加工方法不仅可以提高材料利用率和生产效率,同时加工成形工件表面质量好、综合力学性能高。 本文利用DEFORM-3D三维软件模拟研究桥壳机械热胀形工艺,分析变形过程中的金属流动以及应力应变规律,分析变形过程中温度场的变化,通过对速度场的研究进而推断其变形特点,预测成形过程中可能会出现的缺陷类型和位置,相应的提出解决措施。综合对比分析不同工艺参数对桥壳的机械热胀成形工艺的影响,为实际生产提供理论指导。


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