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1、山东理工人学硕 ：学位论文A b s t r a c tA b s t r a c tT h ea l l t o p a l l e lf o n I l i I 培p r o c e s sh a Sb e e nr e c o g I l i t i o nw i t ht h er a p i d l yd e V e l o p m e mo fa u t o m o t i v ei n d u s t 够T h er i g i d 姆a n ds u r ：胁es m o o t hf i I l i s ha r er e q u i r e d 1 kt r i b o l
2、 o g ) ，b e 铆e e nt h eb l 甜l l 【a I l dd i ei sa ni m p o r t a n tf a c t o ra b o u tt l l ep r o d u c tq u a l i t ) rW 1 1 i c hw i l lb ei m p r o v e di ng o o dl u b r i c a t i o nc o n d i t i o n D r a 、柝n g a nt y I ) i c a la u t o - p 锄e lf o r I l l i n gp r o c e s sw a sb er e s e
3、a r c h e di nt h j sp 印e r 谢t ht h eF E Mt e c l u l o l o g ya n dt h i nf i l ml u b r i c a t i 叩t h e o 够T h es i m u l a t i o no fd r a w i n gp r o c e s sh a Sb e e nd o n ei nE T A D y n a f o m 1 h es i m u l a t i o nf a c t o ri sc l o s et ot h et n l ef a c t o ra n dm er e s u l th a
4、 Sb e e n 觚a l y z e dt or e s e a r c ht 1 1 er e n e c t i o no fm ep u n c hs p e e d ，b l a I l l ( h o l df o r C e ，c h a m c t e ro fm el u b r i c a t i o no i lt o l eb l a l l l ( f o 咖i n gs p e e d T h er e f l e c t i o n st ot 1 1 es t r e s sa n dh a Sa l s ob e e nr e s e a r c h e d
5、 T l l ee q u a t i o nu s e di nt 1 1 ed r a 、) l ，i n gp r o c e s si sf o u I l d e db yu s i n gn l et h i nf i l ml u b r i c a t i o nt h e o 够1 1 1 eR y n o l d se q u a t i o na I l dE n e r g ye q u a t i o na r ed 甜V e d T h en u m e r i c a lc o m p u t em e t h o di sr e s e a r c h e d
6、n ed r a w i n gp r o c e s so fat ) ，p i c a la u t o p 踟1 e lp a ni sa 1 1 a I y z e d 丽廿lF E Ma 1 1 dt h j nf i l ml u b r i c a t i o nt h e o ，I kf i l m st 1 1 i c l ( 1 1 e s si nt h ep a r to fn a n g e ，栅e t s ，V e I t i c a lw a Ua r ec a l c u l a t e d T h el o g i c a lr a I l go ft l l
7、 ep u n c hs p e e da n dt 1 1 eV i s c o s i t yo fm el u b r i c a t i o no i li s西v e n K e y w o r d s ：a _ u t o p a n e lf o 姗i n gp m c e s s ；E 1 、A D y 彻南衄；F E Mt e c l l I l o l o g ) r ；t h i I lf i l ml u b r i c a t i o n独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文
8、中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得山东理工大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：孑音嚆墨l时间：加谓年荔月7 3 日关于论文使用授权的说明本人完全了解山东理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅；学校可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解密后应遵守此协议)研究生签名：导师签名：巾书至 嗽k时间：如以年占月留日时间：沁绛
9、6 月I 字日山东理工人学硕士学位论文第一章绪论1 1 汽车覆盖件概况1 1 1 汽车工业和覆盖件情况第一章绪论汽车工业1 0 0 多年来，一直是工业发达国家主要的经济指标。其发展水平集中体现了一个国家在机械、电子、控制、材料等领域的技术水平。从历史上看，在一个国家进入工业化中期阶段，从中期阶段到最后完成工业化和现代化，没有一个大国不是靠汽车工业的高速发展来完成这一过程的。中国汽车工业经过多年的发展，尤其是随着我国工业化进程的加快和对外开放程度的不断提高，逐步融入了国际汽车产业转移体系中，成为承接国际汽车产业转移最重要的国家之一。特别是中国加入世贸组织后，随着跨国公司向中国转移汽车投资的力度加
10、大和国民收入的高速成长，居民消费结构的质的提升，带动了汽车时常每年1 5 以上的增长，形成了汽车市场供求两旺的火爆场面，成为世界最活跃、最具成长的汽车大市场。据O L C A ( 国际汽车制造商协会) 统计，2 0 0 2 年，我国汽车厂产量为3 2 5 万辆，世界排名第5 位。而仅仅三年之后，在2 0 0 5 年随着多家本土汽车制造商成功登陆国际市场，我国汽车市场以销售近5 9 2 万辆的总规模一举超越德国和日本，成为世界第二。2 0 0 6 年中国汽车需求增长1 5 2 0 ，市场非常可观【1 1 。但就总体而言，虽然我国已经步入汽车制造大国的行列，但实际上离汽车制造强国还有相当大的距离，
11、其繁荣的市场实际反映出我国汽车产业外资推进型特征，体现了跨国公司全球竞争的国内化，深层次上反映出我国整车研发能力的不足。从我国汽车工业的结构看实际6 0 以上属于合资企业，新车型8 0 由国外汽车公司直接引进。但更应该看到的是最近几年我国汽车工业自主品牌的迅速崛起，已经在市场上形成了一股不可忽视的力量。到“十五“ 末期，所有新产品中，自主开发比例由2 0 0 2 年的2 9 8 3 上升到2 0 0 4 年的5 1 3 0 ；而技术引进比例则从2 0 0 2 年的6 1 8 5 下降为1 1 0 0 ；而联合开发的比例也从2 0 0 2 年的3 0 9 扩大到3 7 3 0 。自主创新正在成为
12、我国汽车制造业中的主导方向。从表1 中可以看到自主品牌的迅速发展【2 】。汽车覆盖件指的是构成汽车车身或驾驶室、覆盖发动机和底盘的薄金属板料制成的异形体表面和内部零件。轿车的车前板和车身、载重车的车前板和驾驶室等都是由覆盖件和一般冲压件构成的。覆盖件按功能和部位区分，可以分为外部覆盖件、内部覆盖件和骨架类覆盖件三类。在汽车制造中，大型覆盖件等的冲压模具的设计制造的山东理工大学倾十学位论文第一章绪论工作量占到了总加工量的6 0 7 0 ，属于制造中的重点部分。而且对大型覆盖件的质量要求较为严格，一般需要较好的刚度、大的变形量和良好的表面光洁度，这就对模具的设计制造提出了更为苛刻的要求。所以大型覆
13、盖件用模具的设计制造水平在很大程度上体现了汽车的设计制造水平。国外的大型汽车公司比如丰田等，具备了比较完善的模具设计、制造、研发体系，从形成概念到制造出成品的模具，其自动化水平很高，制造出的产品也很精良。所以每套汽车覆盖件模具的价格也是非常的昂贵，动辄就是几百万甚至上千万，而某个车型的汽车一般都需要数量巨大的模具，才能满足生产的需要，所以汽车制造厂家在模具上的投资是非常巨大的。表1 12 0 0 5 年国内主要自主品牌汽车销售量和增长率在我国，由于汽车行业总体的技术水平还是不高，尤其是在核心技术方面缺乏足够的竞争力，众多技术依赖进口，在汽车模具行业表现尤为严重，我国汽车市场的模具需求量已达到每
14、年2 0 0 多亿元，而国内汽车冲压模具行业年产能力只有8 0 9 0 亿元。其中国内的低端模具市场，国产率较高，接近8 0 ；但在大型、精密、复杂等技术含量高的中高档模具方面，目前的国产化低于3 0 ，大部分靠进口【3 J 。还没有几家专门的汽车模具设计制造厂家，大多数都是各个汽车制造厂家下属的某个部门负责开发模具，这就造成了技术力量分散、研究的重复性很高，不能集中力量进行新技术的突破，在一定程度上也阻碍了我国汽车工业的迅速发展。大型覆盖件生产中，一方面要正确、合理的设计出所需要的模具；另一方面，则要考虑实际生产中模具与板料之间的相互作用的问题，避免因为润滑不良等问题造成的加工件不合格和模具
15、的过早报废。在实际生产中，常出现的质量缺陷，如起皱、开裂、细颈、表面有划痕、擦伤等，都与摩擦特性掌握不好有关【4 】。我国目前的模具寿命方面与国际先进水平尚有较大差距，如冲模中的合金钢制模，国内平均使用1 0 0 4 0 0 万次，而国外可达到5 0 0 1 0 0 0 万次；硬质合金制模，国内可用6 0 0 0 万1 亿次，而国外可达2 亿3 亿次【5 J 。模具寿命和众多因素有关，其中摩擦学因素占有重要的地位。综上可见，模具工业在汽车工业中具有举足轻重的作用，而开展与模具相关的摩2山东理工人学硕士学位论文第一章绪论擦学研究则对提高覆盖件的成形质量、延长模具使用寿命具有非常积极地作用。开展模
16、具方面的研究，有限元理论和摩擦学理论是必不可少的。1 1 2 有限元理论和摩擦学基础有限单元法【6 】( F i n i t eE 1 e m e n tM e t h o d ) 是当今工程分析中应用最广泛的数值计算方法。由于它的通用性和有效性，受到工程技术界的高度重视。伴随着计算机科学和技术的快速发展，现已经成为计算机辅助设计( C A D ) 和计算机辅助制造( C A E )的重要组成部分。在一个具体的工程问题中，建立合适的数学模型后，应用有限元法作为数值计算方法来解决，其要点如下：1 ) 将一个表示结构或连续体的求解域离散为若干个子域( 单元) ，并通过它们的边界条件上的节点互相联结为组合体。2 ) 用每个单元内所假设的近似函数来分片的表示全求解域内待求的未知场变量。而每个单元内的近似函数由未知场函数在单元各个节点上的数值与其对应的插值函数来表达。3 ) 通过和原问题数学模型( 基本方程、边界条件) 等效的变分原理或加权余量法，建立求解基本未知量的代数方程组或者
