车轮复合塑性成形工艺数值模拟研究

【摘要】过去十年，中国汽车工业飞速发展，与此同时，消费者的消费观念也逐步变得理性和挑剔。可以说，谁能造出高品质、低成本的汽车，谁就能主导汽车消费市场。所以，各大汽车厂商纷纷加大研发投入，力图通过高效、精准的生产工艺，使得汽车强度高、重量轻、外观时尚。车轮是汽车重要的承载部件之一，其服役环境非常恶劣。我国的车轮生产商大多采用铸造工艺生产车轮，相对于锻造车轮，这种方法生产出的车轮强度低、质量大、利润低。随着消费者对锻造车轮认可度的提高，车轮厂商有必要采用锻造、旋压复合塑性成形工艺生产车轮，以满足消费者的新需求。因此，如何高质高效地制造出外形美观、性能优良的锻造车轮，是一个急需要解决的问题。本文选取了一款典型样式的车轮，运用传统塑性成形工艺理论和经验对该锻造车轮的锻造、旋压工艺流程进行分析，缩小了后续模锻工序步数值模拟开始时，工艺参数的选择范围。然后，利用有限元理论和数值模拟软件，定量分析了模锻关键工序步的工艺参数不同取值对车轮成形质量指标的影响，摸清各影响因素对成形质量的影响方式。最终，结合正交试验法，优化得到一组工艺参数，数值模拟表明，这组参数下，车轮锻造成形效果较好。与传统成形理论相比，数值模拟方法能够进一步减少实际试错的次数，而且时间成本也很低。由于有限元理论和模拟软件功能的局限性，与实际相比，数值模拟的结果还有一定差距，但是两者之间的趋势是相同的。而且，大多数情况下数值模拟结果与实际结果之间的差距是可以接受的。因此，本文的模拟结果对实际生产有一定的借鉴意义。
【作者】薛小刚；
【导师】于鸣；
【作者基本信息】吉林大学，材料加工工程，2014，硕士
【关键词】车轮；数值模拟；模锻；旋压；工艺参数；

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