Dynaform铝合金不规则盒件拉深有限元成形分析及工艺研究(2)

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3.1 基于 Dynaform 的拉深成形仿真流程 12

3.2 模具几何模型的建立 13

3.3 拉深成形有限元建模 14

3.4 后处理分析 21

3.5 本章小结 22

4 铝合金不规则盒形件拉深成形单因素有限元仿真分析 23

4.1 仿真分析总体方案 23

4.2 凹模圆角半径对铝合金不规则盒形件拉深成形影响的仿真分析 24

4.3 润滑条件对铝合金不规则盒形件拉深成形影响的仿真分析 26

4.4 凹模运动速度曲线对铝合金不规则盒形件拉深成形影响的仿真分析 30

4.5 压边力对铝合金不规则盒形件拉深成形影响的仿真分析 33

4.6 拉延筋对铝合金不规则盒形件拉深成形的仿真分析 36

4.7 本章小结 39

5 铝合金不规则盒形件拉深成形的多因素正交优化 40

5.1 正交试验设计概述 40

5.2 正交试验安排及结果 40

5.3 正交试验结果分析 42

5.4 正交优化结果验证 45

5.5 本章小结 46

结论 47

致谢 48

第 II 页本科毕业设计说明书

参考文献 49

本科毕业设计说明书第 1 页

1 绪论

1.1 选题背景

近 20 年来，世界性能源危机和环境污染问题得到了普遍关注，各国纷纷出台相关政策法规强制推行节能减排、绿色环保。据美国环保局（EPA）最新数据，交通运输业温室气体排放量仅次于电气行业，这使得汽车行业的减排势在必行。研究表明，汽车约有 75%的油耗与整车质量相关，汽车重量每减少 50kg，每升燃油的行驶距离可增加 2km；汽车重量每减少 1%，每公里油耗下降约 0.6%~1.0%[1]，因此轻量化不仅降低汽车油耗、减少排放，也是各大汽车生产商提高竞争力的关键。

作为汽车轻量化的可行方案，采用铝合金、镁合金、碳纤维代替传统钢材都是合理选择。然而，镁合金虽比铝合金密度小，但其材料成本较高，制造工艺仍存在技术障碍；碳纤维成本昂贵，制造工艺复杂，无法实现量产。因此，铝合金以其经济性和相对成熟的工艺，成为当前汽车轻量化的最佳选择，应用也最为普遍。铝合金除了密度小（纯铝密度仅为钢的 1/3），还具有耐腐蚀性强、比强度高的特点，值得一提的是，铝合金的比强度与合金钢相当，某些铝合金的强度已超过普通结构钢[2]，所以使用铝合金代替钢在减轻汽车重量的同时，还能一定程度上提高汽车某些力学性能。例如奥迪 A8L 其中一款 6.3FSI W12 车型采用 ASF 全铝合金车身结构比传统钢制车身减轻 40%重量，同时还提升了 25%静态抗扭刚度[3]。