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《汽車用鋁合金沖壓成形仿真與實驗研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、學(xué)校代碼10530學(xué)號201510161730分類號TG31密級公開碩士學(xué)位論文汽車用鋁合金沖壓成形仿真與實驗研究學(xué)位申請人劉建鵬指導(dǎo)教師林啟權(quán)教授學(xué)院名稱機械工程學(xué)院學(xué)科專業(yè)材料工程研究方向材料成型及數(shù)值模擬二〇一八年五月SimulationandExperimentStudyonStampingFormabilityofAluminumAlloyPanelforAutomobileCandidateLiuJianpengSupervisorProf.LinQiquanCollegeSchoolofMechanicalEn
2、gineeringProgramMaterialEngineeringSpecializationMaterialFormingandNumericalSimulationDegreeMasterUniversityXiangtanUniversityDateMay，2018摘要摘要近年來，世界汽車發(fā)展的主題圍繞汽車輕量化展開。與傳統(tǒng)的高強鋼相比，鋁合金以獨特的密度小，耐腐蝕，比強度和比剛度高，易于回收利用等優(yōu)點，受到汽車制造廠商的親睞，成為汽車車身選材的主要方向。本文以某車型背門鎖安裝加強件為研究對象，分析了沖壓過程中不同
3、工藝參數(shù)對鋁合金的沖壓成形性的影響。為了保證鋁合金代替高強鋼后，產(chǎn)品性能不發(fā)生變化，通過等強度理論計算得出最合適的鋁板厚度。同時，為了減少試驗手段的盲目性，節(jié)省成本，采用有限元分析軟件Autoform對加強件沖壓過程進行數(shù)值模擬仿真，得到加強件沖壓成形性的變化規(guī)律。本文對2mm厚的5052H32鋁合金進行單向力學(xué)拉伸試驗，得到應(yīng)力-應(yīng)變曲線，通過對曲線進行分析，計算出應(yīng)變硬化指數(shù)n值，各向異性r值等沖壓性能參數(shù)，建立了符合5052H32板料性能參數(shù)表；利用Autoform軟件對5052H32對拉深、杯突進行模擬仿真，重點分析
4、了壓邊力、凹模圓角半徑、應(yīng)變硬化指數(shù)、拉深筋寬度、厚徑比對拉深性能的影響。仿真結(jié)果表明：板料的拉深性能與凹模圓角半徑、應(yīng)變硬化指數(shù)呈正相關(guān)；與壓邊力、拉深筋寬度、厚徑比呈負相關(guān)。分析了板料的直徑對杯突值IE的影響，仿真結(jié)果表明：板料的直徑對杯突值IE的影響呈負相關(guān)。同時，結(jié)合相應(yīng)的試驗，以板料直徑、壓邊力為設(shè)計變量，分析工藝參數(shù)對鋁合金的成形性能的影響。對比試驗結(jié)果與仿真結(jié)果可知，兩者吻合較好，有效地驗證了有限元仿真計算方法的可靠性。建立了某車型背門鎖安裝加強件的沖壓仿真模型，對材料為鋁合金5052H32和高強鋼B240P分
5、別進行有限元計算。在同時滿足剛度和強度設(shè)計要求的條件下，使用2mm鋁合金板代替1.5mm高強鋼板。采用正交試驗分析四種工藝參數(shù)，獲取以鋁合金加強件變薄百分比為評判指標的最優(yōu)沖壓工藝參數(shù)組合。正交試驗結(jié)果表明：四種工藝參數(shù)影響的主次順序由大到小依次為壓邊力、拉深筋寬度、摩擦系數(shù)、沖壓速度。最優(yōu)沖壓工藝參數(shù)組合：壓邊力200kN，摩擦系數(shù)0.11，拉深筋寬度15mm，沖壓速度1500mm·s-1。將得到的最優(yōu)工藝參數(shù)用于工程實際中，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品無開裂，起皺等缺陷。采用三坐標測量儀對鋁合金加強件與高強鋼加強件進行掃描并采集數(shù)據(jù)，
6、使用GeometryQualify軟件對采集到的數(shù)據(jù)進行偏差分析，得出鋁合金的回彈量大于高強鋼，這與實際結(jié)果相一致，分析了二者回彈差異原因，為企業(yè)開發(fā)新產(chǎn)品提供必要的技術(shù)支持。關(guān)鍵詞：5052H32鋁合金；沖壓成形性；高強鋼；有限元仿真；鋁代鋼IAbstractAbstractInrecentyears,thethemeoftheworld'sautomobiledevelopmenthascenteredonthelightweightdevelopmentofautomobiles.Comparedwithtraditi
7、onalhigh-strengthsteels,aluminumalloysareuniqueindensity,corrosionresistance,highspecificstrengthandspecificrigidity,andeasytorecycle.Theyarefavoredbyautomobilemanufacturersandhavebecomethemaindirectionforautobodymaterialsselection.Thisarticletakesthebackdoorlockin
8、stallationreinforcementofacertainmodelastheresearchobject,andanalyzestheimpactofdifferentprocessparametersonthestampingformabilityofaluminumalloy
