發(fā)布時(shí)間：2020-02-04 19:28

【摘要】：汽車(chē)前橋空心短軸類(lèi)零件工作時(shí)由于路況環(huán)境的不同而承受著復(fù)雜的交變應(yīng)力,因此成形質(zhì)量的好壞對(duì)于汽車(chē)的行駛安全起著重要的作用。針對(duì)空心短軸類(lèi)零件熱擠壓成形中存在的工藝流程、工藝參數(shù)以及預(yù)成形坯設(shè)計(jì)不合理,易出現(xiàn)材料流動(dòng)不均勻、成形力過(guò)大等問(wèn)題,對(duì)汽車(chē)前橋空心短軸的熱擠壓成形工藝進(jìn)行研究,對(duì)于提高我國(guó)汽車(chē)前橋短軸類(lèi)零件熱擠壓技術(shù)水平,促進(jìn)我國(guó)汽車(chē)零部件制造技術(shù)的發(fā)展等方面,都具有重要的理論和實(shí)際工程意義。本文以某型汽車(chē)前橋空心短軸為研究對(duì)象,通過(guò)數(shù)值模擬和物理實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法,主要針對(duì)熱擠壓成形方案的設(shè)計(jì)與選擇、預(yù)成形形狀的響應(yīng)面法優(yōu)化、熱擠壓模具的磨損分析和壽命優(yōu)化、工件成形效果的物理實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等進(jìn)行了研究。主要研究工作如下:在分析空心短軸類(lèi)零件生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上,提出了某一汽車(chē)前橋空心短軸零件的梯形過(guò)渡和錐形過(guò)渡兩種成形方案。通過(guò)數(shù)值模擬對(duì)比研究了兩種方案下的應(yīng)力應(yīng)變、溫度場(chǎng)、速度場(chǎng)、載荷位移曲線(xiàn)等的變化規(guī)律,發(fā)現(xiàn)方案一是一種較為合理的工藝方案。研究了坯料加熱溫度、模具預(yù)熱溫度、擠壓速度等對(duì)成形載荷的影響,提出了熱擠壓工藝參數(shù)的選擇范圍。為了減小金屬充填型腔時(shí)的阻力,使金屬成形具有良好的流線(xiàn)型,從而具有優(yōu)良的力學(xué)性能,對(duì)預(yù)成形形狀進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。以預(yù)成形坯的形狀參數(shù)和連皮參數(shù)作為設(shè)計(jì)變量,進(jìn)行了中心復(fù)合實(shí)驗(yàn),得到了各變量對(duì)于預(yù)擠壓力和終擠壓力的響應(yīng)面方程,優(yōu)化獲得了預(yù)成形形狀和連皮參數(shù)的最優(yōu)組合,達(dá)到了降低成形力,提高生產(chǎn)效率的目標(biāo)�？紤]模具材料硬度與溫度變化的相關(guān)性,模擬研究了模具預(yù)熱溫度、坯料加熱溫度、擠壓速度、摩擦系數(shù)等對(duì)模具磨損量的影響規(guī)律,得到了各參數(shù)對(duì)表面硬度、磨損量影響的規(guī)律曲線(xiàn),發(fā)現(xiàn)了成形過(guò)程中模具的易損部位,分析得到了降低模具磨損的最優(yōu)工藝參數(shù)組合,同時(shí)提出了提高模具實(shí)際使用壽命的措施。設(shè)計(jì)制造了預(yù)成形和終成形模具,利用金屬鉛進(jìn)行了該汽車(chē)前橋空心短軸的物理實(shí)驗(yàn),獲得了成形飽滿(mǎn)、質(zhì)量良好的成形零件,驗(yàn)證了工藝方案的可行性。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：U466;TG376.2

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本文編號(hào)：2576403