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汽车行驶过程中,制动踏杆使用频繁,故其制造质量直接关乎到行车安全。该件主体为冲压而成的条状板件,一端需与管状零件(供踏杆轴穿过)实现不可拆卸连接,现有的连接方式为焊接,存在降低材料性能,生产效率低等问题。其中,降低材料性能就是降低了安全性,故希望开发一种铆接或其他质量有保证,生产效率更高的工艺。本文提出并初步研究了一种管坯料双段胀形铆板连接工艺,主要内容如下:(1)扼要介绍了与本研究相关的胀形与铆接工艺,并对两种连接工艺各自的特点进行了归纳、分析。(2)根据板件上3个花键缺口周向均匀分布的特点,利用三维造型软件CATIA,构建了1/6圆周数值模型;利用有限元分析软件Deform-3D对管双段胀形铆板的过程进行数值模拟。针对变形区的成形力-行程、等效应力应变、破坏程度等问题分析,并分组试验探讨管件厚度对成形效果的影响等。(3)利用Deform-3D的点追踪功能,选取管件上具有代表性的点进行特征数据分析。研究表明,变形区域应力、应变值远高于非变形区域;先变形区域应力、应变值普遍高于后变形区域;越接近板料的位置应力、应变越大。(4)针对模拟研究发现的矩形花键槽口阻碍管坯料变形,管坯料容易破裂的现象,参照渐开线花键模式,修改了板件内花键形状,并做了进一步模拟研究。结果显示,内花键形状修改后,可增大板-管件接触面,改善连接的工艺性,使管件受力更均匀,从而,增强连接件的稳固性。(5)以模拟仿真的结果为参照,设计并制作了物理试验模具及铝、铜质零件,在有限的环境下试验,验证了模拟的有效性,得到了与模拟仿真吻合度很高的成形件,证明了通过胀形+铆接的复合工艺能得到高质量、高效率的连接件。本文采取试验研究、数值模拟和理论分析相结合的方法验证管双段胀形铆板的可行性与重要性,并得到了较满意的研究成果。从数值模拟的理想状态,到物理试验的实际状态,一致验证了此类工艺能达到良好的成形效果,可为该类成形的实际生产提供参考价值。