汽車前擋板模具冷卻系統(tǒng)的設計及熱成形仿真.pdf

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1、碩碩碩士士士學學學位位位論論論文文文汽車前擋板模具冷卻系統(tǒng)的設計及熱成形仿真DESIGNOFCOOLINGSYSTEMOFAUTOMOTIVEFRONTPANELANDNUMERICALSIMULATIONOFHOTSTAMPING紀紀紀叢叢叢叢叢叢哈哈哈爾爾爾濱濱濱工工工業(yè)業(yè)業(yè)大大大學學學2012年年年07月月月國內圖書分類號：TG702學校代碼：10213國際圖書分類號：621密級：公開工工工學學學碩碩碩士士士學學學位位位論論論文文文汽車前擋板模具冷卻系統(tǒng)的設計及熱成形仿真碩士研究生：紀叢叢導師：胡秀麗副教授申請學位：工學碩士學科：機械制造及其自

2、動化所在單位：機電工程學院答辯日期：2012年07月授予學位單位：哈爾濱工業(yè)大學ClassifiedIndex:TG702U.D.C:621DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringDESIGNOFCOOLINGSYSTEMOFAUTOMOTIVEFRONTPANELANDNUMERICALSIMULATIONOFHOTSTAMPINGCandidate:JiCongcongSupervisor:Prof.HuXiuliAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineering

3、Specialty:MechanicalManufacturingandAutomationAliation:SchoolofMechatronicsEngineeringDateofDefence:July,2012Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文摘要汽車前擋板位于汽車前端，對正碰起到緩沖作用，保護駕駛員及乘客人身安全。汽車前擋板為非軸對稱結構，兩側起伏變化明顯，體積較大，是汽車內部典型復雜零件。如果采用普通鋼板沖壓成形前擋板，則其不僅

4、厚度大、回彈明顯，而且強度低，無法適應汽車輕量化及安全性要求；如果采用高強度鋼板冷成形，則前擋板板存在容易開裂、起皺、回彈嚴重等缺陷。如果采用高強度鋼板熱成形，則可提高前擋板抗拉強度，避免回彈，減少零件數(shù)目，實現(xiàn)輕量化。與冷沖壓模具相比，汽車前擋板熱沖壓模具兼具了成形和淬火雙重功能。為了實現(xiàn)板料成形，根據(jù)冷沖壓模具設計方法和前擋板的結構特點，設計了凸凹模、導向裝置、定位裝置、拉深方向等；為了實現(xiàn)成形件淬火，在模具內部設計了集中型和分散型預埋式冷卻管道，確定了兩種冷卻管路的水管直徑、水管間距、水管距模具型面距離等參數(shù)。利用流體動力學軟件ANSYSCFX

5、，對集中型和分散型兩種預埋式冷卻管道進行了冷卻效果的對比分析。結果表明，分散型冷卻管道可提高冷卻速度，加強冷卻均勻性，使成形件能夠實現(xiàn)馬氏體轉化。由于模具內部布置冷卻管路致使模具強度降低，故采用ANSYS靜力分析模塊對模具進行強度校核，結果表明，模具強度滿足要求。在分散型冷卻管道基礎上，研究了沖程次數(shù)、水流速、保壓力等工藝參數(shù)對模具、成形件溫度場分布的影響規(guī)律，為確定合理的保壓力和水流速提供了依據(jù)。關鍵詞：汽車前擋板；熱沖壓成形；模具設計；冷卻系統(tǒng)-I-哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文AbstractAutomobilefrontbae,infron

6、tofthecar,playsatimelyroletoprotectthesafetyofthedriverwhenthecarissueredbycollision.Itbelongstothenon-axisymmetricparts,undulatingbothsides,bulky.Cold-stampingtechnologyusingordinarysteelhasbeenunabletoadapttothelightweightandsafetyoftheautomobile;cold-stampingusinghighstrengt

7、hsteelisrelativelyeasytocrack,wrinkle,reboundandsoon.Hotstampingtechnologycanimprovethetensilestrength,avoidtherebound,reducethenumberofpartsandachievelightweight.Comparedwiththecoldstamping,thehotstampingmoldofAutomobilefrontbaecombinesthedualfunctionofformingandquenching.Ino

8、rdertoachievetheformingofsheet,thedesignofthepunch,die