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轻卡汽车转向节锻造成形工艺的研究

朱小兵  
【摘要】: 随着汽车工业的发展,汽车零部件中对高精度、形状复杂锻件的需求量越来越大,传统的加工工艺已经不能满足汽车零件产品需求。在这种情况下,锻造新工艺、省材节能工艺等的开发对于新型汽车零件的生产尤为重要,而先进工艺模具设计方法将对提高汽车零件设计水平、缩短零件研制周期和降低成本起着举足轻重的作用,从而大大提高汽车市场的竞争力。 本文根据热锻成形理论,以6700轻卡汽车转向节为研究对象,做了以下工作: (1)以摩擦压力机为锻造成形设备,设计了一火成形锻造工艺,即下料→中频加热→制坯→预锻→终锻。 (2)利用有限元模拟软件,对制坯、预锻和终锻工序建立了三维热力耦合有限元模型并进行了有限元模拟分析。通过模拟优化了制坯的毛坯形状和尺寸,得到制坯、预锻、终锻时金属流动过程、金属在锻模型腔中的充填情况以及变形体的等效应变分布情况和预、终锻成形载荷—行程曲线的分布情况,为模具设计提供了依据,优化了模具结构。 (3)以预、终锻模具为研究对象,通过有限元计算得到模具的适时磨损量、总的磨损量以及温度分布、金属滑移速度的分布情况,预测了模具的磨损寿命。 本文对上述工艺进行了物理实验研究,物理实验结果与模拟结果相吻合,验证了数值模拟结果的正确性和新工艺方案的可行性,实现了轻卡汽车转向节在摩擦压力机上实现一火成形,简化了零件成形的生产工艺,降低了生产成本,达到了节能环保的要求,为同类型锻件生产工艺的制定提供了借鉴。


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