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[高分] 学位论文 铝合金发动机罩外板的成形性分析与优化方法研究
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作者：李芸 摘要：随着环保问题日益突出、油耗法规持续加严、新能源汽车迅猛发展，轻量化逐渐成为全球汽车技术的前沿和热点。铝合金因其在轻量化和碰撞吸能等方面的优异特性，吸引了各汽车制造商的关注和研究，新兴电动汽车领先者Tesla所研发的全铝电动汽车斩获了超额订单，这更是激励了对新能源汽车加铝合金车身组合的研发迅速发展。但针对于外覆盖件和一些结构件，需要铝合金冲压成形制造的零件来说，有一些困难和对造型的限制。因为铝合金的成形性能比普通钢板差，在冲压时更容易出现起皱、破裂、变形不充分、回弹等问题，从而增加了生产成本，制约了铝合金在汽车车身的全面应用。因此对铝合金常温状态下成形和回弹规律的研究，有利于降低成本，推动铝合金材料在汽车行业的广泛使用。 本文以某汽车铝合金发动机罩外板为研究对象，利用正交实验法优化实验安排，应用有限元数值仿真进行了冲压成形和回弹分析。以回弹最小为目标，以不产生破裂、起皱、变形在要求范围内等为约束，选取压边力、拉延筋阻力、凹模与板料间摩擦系数作为设计变量，以正交试验数据为样本，运用遗传算法对工艺参数优化，从而得到最优的目标函数值。具体开展了以下几方面的工作： 一、简要介绍了关于铝合金成形研究的现状 二、阐述了有限元分析模型的理论基础 三、基于6014铝合金实验数据，建立6014铝合金的成形极限图(FLD) 四、以某车型发动机罩外板为例，基于Autoform软件介绍了该铝合金外板的冲压成形工艺设计和数值仿真方法 五、选择对回弹影响较大的且实际生产中易调整工艺参数为因子，建立正交设计方案，在正交试验数据的基础上拟合多元二次回归模型，以此为目标函数，利用遗传算法寻找最优工艺参数方案组合 六、按最优方案进行仿真和试制试验并对比验证，证明此方法的可靠性和有效性 |
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(2025-6-4)
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