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管材液压胀型技术由于能提供异形截面的空心零件,是近年来塑性成型的一个亮点。在汽车行业轻量化的发展趋势下,对制造技术的要求越来越高,相比传统制造工艺,液压胀型工艺能有效提高材料利用率和产品精度,减少模具数量和生产成本。零件的液压胀型工艺非常复杂,管坯尺寸大小、模具模面的形状、加载路线的设计等都会影响成型质量。本文以某款汽车封闭式管状扭力梁为研究对象,通过查阅文献和结合实际生产经验,运用CATIA对扭力梁产品进行结构设计和液压胀型模具设计,并利用AMESIM对液压胀型模具两侧同步缸进行了液压同步控制系统设计,同时建立了控制数学模型,在SIMULINK中成功进行验证。将壁厚最大减薄率和最大增厚率作为零件液压胀型评价指标,利用DYNAFORM对汽车扭力梁液压胀型过程进行数值模拟。通过正交实验对主要成型参数进行分析和研究并采用田口算法对其进行参数优化,本文主要研究内容如下:(1)设计了汽车扭力梁产品结构,初步确定了零件加工工艺流程,选取了初始管坯,完成了液压胀型相关工艺参数的计算,将管状扭力梁与传统板状扭力梁进行模态分析对比,凸显了液压胀型管状扭力梁结构的优越性。(2)设计了汽车扭力梁液压胀型模具结构,并针对两侧液压缸的同步性要求设计了可以自动纠偏的同步液压控制系统,利用AMESIM得到两缸活塞杆位移同步性曲线。(3)建立了同步控制系统数学模型,推导出闭环控制系统传递函数,并利用SIMULINK对其进行验证得到系统阶跃响应曲线。(4)利用DYNAFORM完成了汽车扭力梁预成型和液压胀型数值模拟,预测了液压胀型过程中可能出现破裂的风险位置,为实际生产制造提供改进思路。(5)选取成型过程中的支撑压力、整型压力、补料量和摩擦系数四个参数为水平因素,将壁厚最大减薄率和最大增厚率作为成型评价指标,设计并完成了汽车扭力梁液压胀型工艺参数正交实验,对实验结果进行极差分析,得出每个因素对产品指标的影响大小,得到壁厚最大减薄率和最大增厚率分别最优的两组工艺参数组合。(6)选取成型过程中的支撑压力、补料量、摩擦系数和整型压力四个参数为实验因素,将壁厚最大减薄率和最大增厚率作为成型评价指标,利用田口算法进行优化,对优化结果进行处理,得出最优工艺参数组合。本文主要创新点:(1)设计了扭力梁液压胀型模具,并根据模具两侧液压缸同步性原理设计出了能够自动纠偏的液压同步控制系统,建立了控制数学模型。该系统原理是将两液压缸的位移误差转化成中间齿轮的水平位移量,在杠杆作用下反馈到双向分流随动阀阀芯上,通过阀芯位移从而调节分流口开度来保持同步性,实现自动纠偏功能。(2)在正交实验的基础上,运用田口算法得到了液压胀型扭力梁最优参数组合,并通过DYNAFORM验证了优化结果的正确性。