輪轂液鍛模ProTOOLKIT參數(shù)化設計彎曲疲勞分析論文

1、基于Pro/E平臺輪轂的液鍛模CAD與彎曲疲勞試驗CAE的研究【摘要】 輪轂是汽車行駛系的重要安全部件,需要具有良好的機械性能和內部組織。在汽車行駛時,輪轂受到交變載荷的作用,它的失效形式主要是疲勞斷裂失效。輪轂的結構及其性能影響整車的安全性、平穩(wěn)性、舒適性和可靠性。液態(tài)模鍛是一種節(jié)能、省力和材料利用率較高的先進成型工藝,它具有優(yōu)良的工藝特點,越來越受到模具設計者的青睞,在模具設計領域具有廣闊的發(fā)展前景。為了提高輪轂質量,縮短研發(fā)周期,把CAD/CAE技術應用到汽車輪轂液鍛模設計和輪轂動態(tài)彎曲疲勞試驗中就顯得至關重要。本論文在分析鋁合金汽車輪轂液態(tài)模鍛工藝特點的基礎上,依據(jù)輪轂零件圖設計了輪轂

2、的液鍛件結構,根據(jù)液態(tài)模鍛工藝要求設計了輪轂模具及其零件,并運用Pro/E軟件完成了三維參數(shù)化建模。依據(jù)輪轂液鍛模參數(shù)化CAD系統(tǒng)的設計要求,對系統(tǒng)的總體框架進行了設計。在VC+6.0集成環(huán)境下,使用Pro/E下的Pro/TOOLKIT開發(fā)工具,并結合Access的數(shù)據(jù)庫功能,開發(fā)了一套參數(shù)化的、相關性的輪轂液鍛模參數(shù)化CAD系統(tǒng),用戶使用交互界面,可快捷設計出不同規(guī)格的輪轂液鍛模結構零件、工作零件以及按照裝配關系自動組裝的液鍛?？傃b圖,實現(xiàn)了輪轂液鍛模的自動化設計. 更多還原【Abstract】 As an important component of the vehicle ru

3、nning system, wheel should have good integrated mechanical properties and good micro structure. While vehicle traveling, wheels bear alternating load, so it is prone for them to fatigue failure. The structure and performance of wheels affect the security, comfort, steady and reliability of the vehic

4、les. As a new advanced molding process, liquid forging acknowledged for its great craft characteristics is famous on source saving, labor saving and higher m. 更多還原 【關鍵詞】 輪轂液鍛模； Pro/TOOLKIT； 參數(shù)化設計； 彎曲疲勞分析； 【Key words】 liquid forging die for wheels； Pro/TOOLKIT； parametric design； bending fatigue

5、 analysis； 摘要 3-5 ABSTRACT 5-6 第一章 緒論 11-23 1.1 汽車輪轂概述 11-14 1.1.1 輪轂在汽車上的重要性 11 1.1.2 輪轂對材料的要求 11-13 1.1.3 輪轂制造工藝 13-14 1.2 CAD/CAE技術概述及其在汽車輪轂行業(yè)的應用 14-17 1.3 液態(tài)模鍛技術及其在汽車行業(yè)上的應用 17-19 1.3.1 液態(tài)模鍛的概述 17-18 1.3.2 液態(tài)模鍛的發(fā)展及其在汽車行業(yè)上的應用 18-19 1.4 課題研究背景及意義 19-20 1.5 課題研究的內容 20-23 第二章 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境及相關技術 23-33 2.1 Pr

6、o/E簡介 23 2.2 Pro/E二次開發(fā)方法與開發(fā)語言的選擇 23-24 2.3 Pro/TOOLKIT二次開發(fā)技術 24-30 2.3.1 Pro/TOOLKIT開發(fā)環(huán)境簡介 24-25 2.3.2 Pro/TOOLKIT對象、動作和對象句柄 25 2.3.3 Pro/TOOLKIT開發(fā)Pro/E的步驟 25-30 2.4 相關技術 30-33 2.4.1 參數(shù)化設計技術 30 2.4.2 MFC接口技術 30-31 2.4.3 數(shù)據(jù)庫的確定 31-33 第三章 輪轂液態(tài)模鍛工藝與液鍛模設計 33-53 3.1 液態(tài)模鍛工藝與特點 33-34 3.2 輪轂結構 34-37 3.2.1 輪

7、轂概述 34-36 3.2.2 輪轂的設計及其要求 36-37 3.3 輪轂液態(tài)模鍛工藝 37-41 3.3.1 輪轂的材料 37-38 3.3.2 液態(tài)工藝參數(shù)的選擇 38-41 3.4 液鍛機的選擇 41-42 3.5 液鍛方式的選擇 42 3.6 輪轂液鍛件圖設計 42-46 3.6.1 液鍛件位置 42-43 3.6.2 分型面 43 3.6.3 加工余量 43-44 3.6.4 脫模斜度 44 3.6.5 液鍛件的收縮率 44-45 3.6.6 液鍛件圖的設計 45-46 3.7 輪轂液鍛模結構設計 46-49 3.7.1 型腔的數(shù)目 46 3.7.2 澆道的設計 46-47 3.7

8、.3 排氣槽與溢流槽 47-48 3.7.4 卸料機構設計 48 3.7.5 開、合模機構 48-49 3.8 輪轂液鍛模零件設計 49-53 3.8.1 可分凹模設計 49-50 3.8.2 凸模設計 50-53 第四章 輪轂液鍛模參數(shù)化CAD系統(tǒng)的建立 53-63 4.1 參數(shù)化系統(tǒng)總體設計方案 53-54 4.2 基于Pro/E的零件參數(shù)化模塊設計 54-55 4.2.1 基于Pro/E的零件參數(shù)化設計 54 4.2.2 基于Pro/E的模塊設計 54-55 4.3 輪轂與其液鍛件參數(shù)化模型塊的建立 55-57 4.3.1 輪轂參數(shù)化模型塊的建立 55-56 4.3.2 輪轂液鍛件及其液

9、鍛工藝參數(shù)化模塊的建立 56-57 4.4 液鍛機選擇模塊 57 4.5 輪轂液鍛模參數(shù)化模塊 57-59 4.5.1 輪轂可分凹模參數(shù)化設計 58-59 4.5.2 輪轂上凸模參數(shù)化設計 59 4.5.3 輪轂下凸凹模參數(shù)化設計 59 4.6 工作零件參數(shù)化模塊設計 59-61 4.6.1 卸料零件參數(shù)化模塊設計 59-60 4.6.2 模板類零件參數(shù)化設計 60-61 4.7 參數(shù)化裝配 61-63 第五章 參數(shù)化CAD系統(tǒng)運行 63-67 5.1 系統(tǒng)運行流程 63 5.2 液鍛件的生成 63-64 5.3 液鍛模的生成 64-65 5.4 液鍛?？傃b配圖的生成 65-67 第六章 基于Pro/E輪轂彎曲疲勞試驗的研究 67-75 6.1 輪轂彎曲疲勞簡介 67 6.2 輪轂動態(tài)彎曲疲勞試驗動力學仿真 67-69 6.2.1 裝配連接 68 6.2.2 創(chuàng)建運動環(huán)境 68-69 6.2.3 動力學分析 69 6.3 彎曲疲勞性能的