首页> 中文学位 >复杂杯杆件温冷联合精密成形数值模拟及工艺优化
【6h】

复杂杯杆件温冷联合精密成形数值模拟及工艺优化

代理获取

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪 论

1.1 课题来源

1.2 选题背景

1.3 研究现状

1.4 研究意义及目标

1.5 本文研究内容

1.6 本章小结

第二章 有限元模拟理论基础

2.1 有限元数值模拟的准备工作

2.2 材料塑性成形中的热力耦合分析

2.3 本章小结

第三章 杯-杆件有限元数值模拟成形工艺研究

3.1 工艺方案的确定

3.2 汽车转向螺杆温成形过程数值模拟

3.3 汽车转向螺杆冷成形(精整)过程数值模拟

3.4 对比和选择

3.5 本章小结

第四章 基于正交试验的温挤压模具磨损优化设计

4.1 汽车转向螺杆成形工艺及温挤压模具设计

4.2 正交试验设计简介

4.3 温挤压内孔凹模磨损分析

4.4 模具寿命预测

4.5 结论

第五章 BP神经网络与遗传算法结合下的温挤压模具优化设计

5.1 BP神经网络设计

5.2 遗传算法优化结果分析

5.3 模具寿命预测

5.4 本章小结

第六章 结论与展望

致谢

参考文献

附录

作者简介

攻读硕士学位期间研究成果

展开▼

摘要

随着汽车行业的快速发展和日益激烈的市场竞争,人们对汽车的安全性能及舒适性能要求越来越高。汽车转向系统的性能好坏直接影响整车性能,汽车转向螺杆作为汽车转向系统的一个重要零部件,其性能的好坏同样直接影响转向系统可靠性,进而影响整车性能。汽车转向螺杆是典型杯杆型零件,其形状复杂,精度要求高,可通过温冷联合挤压成形工艺达到其形状和精度要求。
  本文通过利用有限元数值模拟来分析汽车转向螺杆在温冷联合技术下的成形,对汽车转向螺杆的成形工艺进行比较,并确定成形工艺方案,同时对温挤压凹模进行磨损分析。
  首先,对汽车转向螺杆制定两种可行的温冷结合工艺方案,即多工序复合挤压成形和两工序复合挤压成形(杯杆复合成形工艺)。利用有限元模拟软件Deform对两种工艺方案进行热力耦合数值模拟,获得成形过程中每道工序的成形时间-载荷曲线图、速度场分布矢量图、并观察成形过程中出现的问题,以此作为比较标准,对两种工艺方案进行对比,最终选择两工序复合挤压作为成形工艺。
  其次,在温挤压内孔工序时,磨损是影响凹模寿命的主要因素。结合正交试验法和基于Archard磨损模型下的有限元数值模拟法,对温挤压凹模磨损进行分析,选择凹模入口圆角半径r、模具初始温度t、模具初始硬度HRC,摩擦因子m为影响凹模磨损的四个参数因素,并选择不同因素的4个水平,确定了L16(45)正交试验方案,通过极差分析和方差分析得出凹模入口圆角半径2mm、模具初始温度350℃、模具初始硬度HRC55,摩擦因子0.2为使凹模磨损量最小的最优组合,对最优工艺参数组合进行建模、数值模拟分析,得出凹模磨损量,进行模具寿命的预测。
  最后,由于智能算法的推广应用和正交试验分析的局部性问题。使用影响凹模磨损的四个参数组合与在有限元数值模拟下的模具磨损量组成32组数据样本,训练BP神经网络,建立凹模入口圆角半径r、模具初始温度t、模具初始硬度HRC,摩擦因子m与凹模磨损量之间的映射关系,以温挤压凹模磨损量为目标函数,通过遗传算法对四个影响因素进行组合优化,使凹模磨损量最小。研究结果显示:采用本方法优化参数得出的最大磨损量与正交实验法相比降低了12.35%,说明该设计方法是可行的。

著录项

相似文献

  • 中文文献
  • 外文文献
  • 专利
代理获取

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号