畢業(yè)答辯-汽車保險(xiǎn)杠鋁成型組件有限元分析及工藝優(yōu)化

1、汽車保險(xiǎn)杠鋁成型組件有限元分析及工藝優(yōu)化,指導(dǎo)老師：許文娟 答辯人：馬關(guān)益,機(jī)電工程學(xué)院 車輛工程專業(yè) 2013級(jí)B13141班,論 文 摘 要,近年來，隨著環(huán)境污染、能源枯竭等問題的日趨嚴(yán)重以及國(guó)家政策的支持和鼓勵(lì)，汽車輕量化已越來越被人們所重視，鋁合金板材作為一種低密度、高強(qiáng)度、可塑性強(qiáng)的金屬材料，受到了越來越多汽車廠商的青睞。然而，在板料成形技術(shù)中，起皺、斷裂、變形不足和回彈等質(zhì)量問題也越來越突出， 這不僅造成了大量的

2、材料浪費(fèi)，還嚴(yán)重制約了鋁合金板材在汽車制造中的使用。本文將利用有限元分析軟件ANSYS Workbench對(duì)汽車保險(xiǎn)杠中鋁成型組件的沖壓成型進(jìn)行分析研究，找出導(dǎo)致其出現(xiàn)質(zhì)量問題的主要因素，并結(jié)合分析結(jié)果嘗試對(duì)現(xiàn)有的沖壓工藝進(jìn)行合理優(yōu)化，達(dá)到提高成品率的目的。,有限元分析,工藝優(yōu)化,鋁成型,,目 錄,,課題背景內(nèi)容,汽車保險(xiǎn)杠鋁成型組件工藝優(yōu)化的科學(xué)意義,汽車保險(xiǎn)杠是汽車上一個(gè)重要的結(jié)構(gòu)部件，承受著汽車碰撞時(shí)的巨大沖擊力，對(duì)汽車的安

3、全性起著至關(guān)重要的作用。其中，保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)中的部分組件采用鋁合金板材沖壓成型，而在成型過程中極易出現(xiàn)起皺、破裂、變形不足和回彈等質(zhì)量問題，若能通過合理的工藝優(yōu)化，解決此類質(zhì)量問題，那么不僅能使車身輕量化的研究更進(jìn)一步，對(duì)于眾多汽車廠商來說，還能大大節(jié)約成本，提高運(yùn)營(yíng)利潤(rùn)。,,對(duì)汽車領(lǐng)域來說，能促進(jìn)車身輕量化的研究,對(duì)企業(yè)工廠來說，能大大節(jié)約成本，提高運(yùn)營(yíng)利潤(rùn)。,主 要理 論,此課題的研究除了需要運(yùn)用ANSYS Workbench以及CAT

4、IA等軟件工具外，在材料成型方面，還需要用到以下理論：,,研究思路及過程,,,,,,,01,03,02,04,05,06,學(xué)習(xí)軟件,模型創(chuàng)建,驗(yàn)證結(jié)果,提出建議,研究過程 （模型創(chuàng)建）,該課題研究的首要前提，是必須建立相應(yīng)的三維數(shù)模，結(jié)合課題的具體內(nèi)容知，需要建立的模型包括產(chǎn)品模型和模具模型（包含上下模），本次采用的建模工具為CATIA，建模結(jié)果如下：,,該課題的重點(diǎn)內(nèi)容之一是有限元分析仿真，對(duì)于該零件的成型過程，本次研究采用非線性靜力

5、分析過程求解。非線性靜力分析的過程較為復(fù)雜，但主要可以概括為以下幾個(gè)步驟。,要點(diǎn),與設(shè)計(jì)新工藝相比，對(duì)現(xiàn)有的工藝進(jìn)行優(yōu)化猶如雙刃劍，若優(yōu)化合理，就能大大降低工藝成本，節(jié)約人力物力，為企業(yè)帶來巨大利潤(rùn)；反之，不僅達(dá)不到預(yù)期效果，而且還會(huì)對(duì)正常生產(chǎn)計(jì)劃產(chǎn)生干擾，影響產(chǎn)能輸出，使企業(yè)蒙受損失。工藝優(yōu)化有諸多注意事項(xiàng)，對(duì)于本課題，結(jié)合企業(yè)的實(shí)際情況，在優(yōu)化的過程中需要考慮以下幾點(diǎn)：,優(yōu)化結(jié)果對(duì)產(chǎn)品的影響優(yōu)化結(jié)果對(duì)產(chǎn)能的影響優(yōu)化成本的投入,,