某耳軸錘上模鍛模具斷裂及裂紋擴(kuò)展研究.pdf

1、耳軸是汽車的聯(lián)接部件，長安汽車公司的耳軸采用錘上模鍛制造，其錘鍛凹模在服役過程中發(fā)生了斷裂失效。錘鍛模的工況惡劣、壽命較低。錘鍛模的工作狀況一般有沖擊力大、摩擦劇烈和急熱急冷的特點(diǎn)。錘鍛模的失效形式有磨損、塑性變形、斷裂。通過長期的生產(chǎn)實(shí)踐總結(jié)得出，磨損、塑性變形失效約占70％，斷裂(裂紋)失效約占30%。
　　本文先研究了凹模宏觀斷口的形貌，得到疲勞斷裂的特征，同時對應(yīng)于模具型腔的幾何結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，推測認(rèn)為工作過程載荷較大和應(yīng)力集中

2、是產(chǎn)生疲勞斷裂的主要原因。
　　其次，根據(jù)耳軸錘上模鍛實(shí)際生產(chǎn)工藝，建立deform有限元模型，進(jìn)行有限元數(shù)值模擬分析。結(jié)果表明：凹模深槽圓角過渡區(qū)域產(chǎn)生了應(yīng)力集中帶，是凹模的危險位置。模擬數(shù)據(jù)驗(yàn)證了由宏觀斷口觀測所得的推斷。
　　然后，為了而減小凹模深槽圓角處的應(yīng)力集中，減小圓角處的單點(diǎn)的最大應(yīng)力值，并使圓角處的應(yīng)力值變化趨于緩和，延遲斷裂裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)展，從而在一定程度上提高錘上鍛模的壽命。本文采用逐步增加此圓角處的拔模