本文選題：AM50鎂合金　切入點：座椅骨架　出處：《長春工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：座椅骨架目前主要由鋼板沖壓焊接而成,隨著整車對座椅輕量化要求的日益提高,熱塑性塑料成型骨架、鎂合金骨架以及碳纖維增強復(fù)合材料骨架成為現(xiàn)階段座椅骨架用材料的重要開發(fā)方向。熱塑性塑料成型骨架成本低,但機械性能和回收性能差;碳纖維增強復(fù)合材料骨架的機械性能優(yōu)異,但價格昂貴且無法回收;鎂合金骨架的成本居中,具有良好的機械性能,可回收利用,依托鑄造工藝可實現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的集成化,成為座椅骨架用材料的新方向。本文從輕量化和工藝可行性的角度出發(fā),將國產(chǎn)某型乘用車前排座椅的原鋼板沖壓焊接結(jié)構(gòu)采用AM50鎂合金集成鑄件取代。首先,確定了采用高壓鑄造工藝一次成型該座椅骨架鑄件,實現(xiàn)復(fù)雜造型,在保證座椅骨架原有強度和硬度的條件下實現(xiàn)座椅的減重;其次,根據(jù)汽車正常行駛和碰撞時座椅的受力情況以及座椅骨架設(shè)計方案的結(jié)構(gòu)評估結(jié)果,在座椅骨架不同部位取樣,對本體試樣進行顯微組織的觀察與分析、晶粒尺寸的測量、力學(xué)性能測試和斷口分析,以觀察不同區(qū)域的顯微組織和力學(xué)性能的差異化,并對差異化產(chǎn)生的原因進行分析與討論;第三,依據(jù)上述分析結(jié)果對AM50鎂合金汽車座椅骨架的結(jié)構(gòu)進行再設(shè)計、模具的設(shè)計及工藝的設(shè)計與優(yōu)化,從而制造出符合要求的鎂合金汽車座椅骨架,為輕量化鎂合金座椅骨架鑄件提供結(jié)構(gòu)設(shè)計及工藝優(yōu)化的開發(fā)依據(jù)。本文主要研究結(jié)果如下:(1)將座椅骨架的結(jié)構(gòu)設(shè)計、模擬和工藝開發(fā)緊密結(jié)合,實現(xiàn)了替代鋼板沖焊部件的整體集成AM50鎂合金座椅骨架的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和集成設(shè)計;(2)汽車座椅骨架選用AM50鎂合金,采用高壓鑄造工藝一次成型,減少了零件數(shù)量,提升了整體精度,工藝上減少了裝配過程,不需要焊接,消除了焊縫撕裂的風(fēng)險,節(jié)約時間,鑄件擁有更多的自由度,可實現(xiàn)復(fù)雜的造型及減輕座椅骨架的重量,最終所得座椅骨架各個部分鑄件的質(zhì)量為:坐盆的質(zhì)量為922g,左右兩個側(cè)板的質(zhì)量分別為423g和407g,靠背的質(zhì)量為1476g,總體減重達到49.6%;(3)根據(jù)汽車正常行駛和碰撞過程中座椅骨架實際受力情況,并結(jié)合座椅骨架設(shè)計方案的結(jié)構(gòu)評估結(jié)果以及鑄件的實際鑄造工藝和性能分析結(jié)果,在座椅骨架不同部位取樣,利用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡(SEM)等對座椅骨架不同部位進行顯微組織分析,用Image Pro Plus軟件對壓鑄成形后不同部位AM50鎂合金的晶粒尺寸等進行研究,并對不同部位的力學(xué)性能進行檢測與分析,發(fā)現(xiàn)座椅骨架不同區(qū)域的顯微組織和力學(xué)性能存在差異,分析認為此差異化的產(chǎn)生,一方面是由于座椅鑄件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、壁厚不均,鎂合金液在鑄件各區(qū)域凝固時的冷卻速度不同,各區(qū)域的晶粒尺寸存在差異導(dǎo)致;另一方面,高壓鑄造時,熔融鎂合金液在型腔不同部位的充型順序存在差異,使得鎂合金液的凝固順序存在差異,導(dǎo)致座椅各區(qū)域組織和性能存在差異。本論文的研究結(jié)果表明,利用高壓鑄造工藝生產(chǎn)鎂合金座椅骨架時,必須與鑄件的受力分析相結(jié)合,進行座椅壓鑄模具的優(yōu)化設(shè)計,保證產(chǎn)品的性能滿足要求。
[Abstract]:The seat frame is mainly composed of steel plate stamping and welding, with the increasing demand for lightweight vehicle seat, thermoplastic plastic molding skeleton, the framework of magnesium alloy and carbon fiber reinforced composite material skeleton has become the seat frame with an important development direction of the material. The thermoplastic moulding skeleton of low cost, but the mechanical properties and the recovery of poor performance; carbon fiber reinforced composite materials reinforced with excellent mechanical properties, but the price is expensive and can not be recovered; magnesium alloy skeleton cost center, has good mechanical properties, Recyclable use, relying on the casting process can realize the integration of complex structure, a seat frame with new material. In this paper, lightweight and process the perspective of feasibility, the welding of a certain type of domestic passenger car seat in the front row of the original stamping steel structure using AM50 magnesium alloy casting integrated replaced. First of all, the high Pressure casting molding of the seat frame castings, complex shape, so as to ensure that the strength and hardness of the original seat seat frame under the condition of weight loss; secondly, according to the normal running of the vehicle and the collision force and the structure of the seat seat frame design scheme evaluation results in sampling in different parts of the seat frame, were observed. With the analysis of the microstructure of the bulk sample grain size measurement, mechanical test and fracture analysis, to observe the differences of microstructure and mechanical properties of different regions, and the differences of the reasons were analyzed and discussed; third, according to the analysis results of structure of AM50 magnesium alloy automobile seat frame again design, design and optimization of mold design and process, so as to meet the requirements of manufacturing magnesium alloy automobile seat frame, lightweight magnesium alloy seat frame castings Provide the design and optimization of structure development basis. The main results of this paper are as follows: (1) the seat frame structure design, combining simulation and process development, realize the structure optimization of steel plate punching welding parts replacement integrated AM50 magnesium alloy seat frame and integrated design; (2) automobile seat frame with AM50 magnesium alloy, forming a high pressure casting process, reduce the number of spare parts, improve the overall accuracy, process reduces the assembly process, without welding, eliminating the risk of weld tear can save time, casting has more degrees of freedom, can realize complex shape and reduce the weight of the seat frame, the quality of the final seat the various parts of the casting framework as: the quality of bidet is 922g, the quality of about two side plates are respectively 423g and 407g, a mass of 1476g, the overall weight reached 49.6%; (3) according to the normal line Driving and collision process of the seat frame actual stress, combined with the evaluation results of the seat frame structure design and casting the actual casting process and performance analysis results in different parts of the seat frame, sampling, using optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM) microstructure analysis of different parts of the seat chair frame, with Image Pro Plus the software of die casting AM50 magnesium alloy after different parts of the grain size, and the detection and analysis of mechanical properties of different parts of the seat frame, found that the microstructure of different regions and differences in performance analysis that this difference is due to the production, a seat casting complex structure, wall thickness both, the cooling speed of magnesium alloy castings during solidification of liquid in each region is different, the grain size of the regional differences result; on the other hand, high pressure casting, molten magnesium alloy The filling sequence of liquid gold in different parts of the cavity are different, the solidification sequence of liquid magnesium alloy are different, leading to the existence and performance of the seat area organization difference. The results show that the production of magnesium alloy seat frame by using high pressure casting process, must be combined with the stress analysis of castings, optimization design seat of die-casting mould, ensure product performance meet the requirements.

【學(xué)位授予單位】：長春工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：U463.836;TG249.2

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;富來公司在臺灣成立鎂合金壓鑄技術(shù)中心[J];特種鑄造及有色合金;2000年02期

2 張鵬,曾大本;異軍突起的鎂合金壓鑄[J];特種鑄造及有色合金;2000年06期

3 ;富來公司在臺灣成立鎂合金壓鑄技術(shù)中心[J];特種鑄造及有色合金;2000年S1期

4 吳炳堯;鎂合金壓鑄技術(shù)分析[J];鑄造;2000年08期

5 ;富來遠東公司組織鎂合金壓鑄考察團赴德國考察鎂合金壓鑄技術(shù)及設(shè)備[J];特種鑄造及有色合金;2001年01期

6 潘憲曾;鎂合金在中國壓鑄工業(yè)中的應(yīng)用——世界鎂合金壓鑄與中國[J];鑄造;2001年06期

7 楊彬;鎂合金研究及制備發(fā)展概況[J];鑄造設(shè)備研究;2001年01期

8 耿浩然;鎂合金的應(yīng)用開發(fā)與展望[J];山東機械;2001年06期

9 譚建波,李立新,張國青,曹磊,邢書明,魏勝輝;鎂合金壓鑄的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J];熱加工工藝;2002年03期

10 吳春苗;鎂合金壓鑄應(yīng)用示例[J];特種鑄造及有色合金;2002年04期

相關(guān)會議論文 前10條

1 龍思遠;;鎂合金壓鑄循環(huán)經(jīng)濟與技術(shù)評價[A];重慶市機械工程學(xué)會鑄造分會、重慶鑄造行業(yè)協(xié)會2010重慶市鑄造年會論文集[C];2010年

2 潘復(fù)生;張津;王東亞;;鎂及鎂合金[A];中國新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告（2004）[C];2004年

3 丁文江;;鎂及鎂合金[A];中國新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告（2005）[C];2005年

4 熊守美;;高性能鋁、鎂合金壓鑄成形技術(shù)及研究進展[A];第八屆中國鑄造協(xié)會年會論文集[C];2008年

5 向群;屈偉平;;鎂合金的發(fā)展方向[A];全國鋁合金熔鑄技術(shù)交流會論文集[C];2004年

6 潘復(fù)生;王敬豐;;第5章 交通用材料-鎂合金[A];中國新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告（2009）[C];2010年

7 訾炳濤;王輝;;鎂合金及其在工業(yè)中的應(yīng)用[A];第九屆材料科學(xué)與合金加工學(xué)術(shù)會議專刊論文集[C];2004年

8 劉靜安;;鎂及鎂合金材料加工技術(shù)的現(xiàn)代化進展[A];“技術(shù)創(chuàng)新與核心能力建設(shè)”重慶汽車工程學(xué)會2006年會論文集[C];2006年

9 張炳輝;;鎂合金壓鑄生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制[A];中國機械工程學(xué)會第十一屆全國鑄造年會論文集[C];2006年

10 張文毓;;鎂合金及其加工技術(shù)研究進展[A];全國第十三屆輕合金加工學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2005年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 唐玉林 蘇仕 方徐爽;產(chǎn)量7年增2倍多 鎂合金壓鑄產(chǎn)業(yè)集群初現(xiàn)　[N];中國工業(yè)報;2005年

2 孫濤;鎂合金壓鑄業(yè)迎來春天[N];中國礦業(yè)報;2005年

3 孟昭麗 馬敏;我國鎂合金產(chǎn)不足需[N];中國礦業(yè)報;2005年

4 本報見習(xí)記者 明茜;車用鎂合金 星火等待燎原[N];中國汽車報;2005年

5 記者 戴恩國 高顯洲;遼寧吹響向鎂合金產(chǎn)業(yè)進軍號角[N];中國冶金報;2005年

6 ;我國鎂合金壓鑄產(chǎn)業(yè)集群初步形成[N];中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報;2005年

7 欣華;臺灣鎂合金壓鑄制品需求日增[N];國際商報;2003年

8 白二海;鑫利華：引領(lǐng)鎂合金產(chǎn)業(yè)的一匹黑馬[N];科技日報;2004年

9 記者 閆少謹;大同國家級鎂及鎂合金產(chǎn)業(yè)基地揭牌[N];山西科技報;2004年

10 ;臺灣鎂合金產(chǎn)業(yè)初具規(guī)模[N];中國有色金屬報;2002年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 廖慧敏;鎂合金鑄鍛復(fù)合成形組織與性能研究[D];重慶大學(xué);2009年

2 董陽;高應(yīng)變速率下幾種鎂合金動態(tài)力學(xué)性能研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2015年

3 佟國棟;高性能鎂合金的研究及其在汽車工業(yè)中的開發(fā)應(yīng)用[D];吉林大學(xué);2011年

4 宋波;AM60鎂合金的稀土改性及摩擦磨損行為研究[D];吉林大學(xué);2006年

5 金華蘭;鎂合金表面鋇基磷化處理技術(shù)研究[D];南昌大學(xué);2009年

6 梁策;鎂合金的組織演變與輕微—嚴重磨損轉(zhuǎn)變研究[D];吉林大學(xué);2014年

7 鄭順奇;鎂合金輪轂?zāi)B(tài)分析與鑄—擠復(fù)合成形技術(shù)研究[D];中北大學(xué);2013年

8 肖澤輝;鎂合金半固態(tài)流變壓鑄成形技術(shù)的研究[D];華中科技大學(xué);2005年

9 陳云;鎂合金擠壓鑄造成形機理及實驗研究[D];武漢理工大學(xué);2013年

10 吳和保;可控氣壓下鎂合金消失模鑄造充型凝固特征的基礎(chǔ)研究[D];華中科技大學(xué);2005年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 陳亞豐;結(jié)構(gòu)設(shè)計對鎂合金零部件腐蝕性能的研究和仿真[D];上海交通大學(xué);2015年

2 唐平洋;鎂合金熔煉及性能研究[D];成都理工大學(xué);2015年

3 宗星星;AZ80+0.4%Ce輪轂擠壓成形過程中組織演變及工藝模擬優(yōu)化研究[D];中北大學(xué);2016年

4 蘇麗新;熱處理工藝對壓鑄鎂合金AM50性能的影響[D];長春工業(yè)大學(xué);2016年

5 謝雄;AZ31鎂合金NSA-TIG焊接溶池運動規(guī)律及接頭性能強化機理研究[D];重慶大學(xué);2016年

6 白世磊;AZ91D鎂合金導(dǎo)熱性能的研究[D];重慶大學(xué);2016年

7 明s，

本文編號：1711022