汽車前軸近凈形輥鍛數(shù)值模擬與成形規(guī)律的研究.pdf

1、本文對近凈形輥鍛進(jìn)行了較為深入的理論探討和三維有限元數(shù)值模擬,并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和工業(yè)應(yīng)用.從分析前軸近凈形輥鍛的金屬流動變形規(guī)律入手,對前軸近凈形輥鍛工藝的變形特點(diǎn)和變形難點(diǎn)進(jìn)行了分析研究.主要對具有縱向突變形狀的部位的彈簧座部位的成形進(jìn)行了研究,指出了輥鍛件的前壁和后壁,并分析了輥鍛件變形流動和模具型槽的相互作用關(guān)系.運(yùn)用共軛曲面原理,分析了模具型槽線和輥鍛件輪廓曲面的幾何關(guān)系,為準(zhǔn)確設(shè)計(jì)前軸近凈形輥鍛模具型槽提供了理論依據(jù).近凈形輥

2、鍛過程存在著不均勻變形、展寬、毛坯與型槽在縱向的同期嚙合、前壁難成形區(qū)的成形、輥鍛件長度控制等方面的不確定因素,技術(shù)難度較大.本文中探討了前軸近凈形輥鍛各道次孔型的選擇與設(shè)計(jì),變形量的合理分配原則,前滑、展寬等基本工藝參數(shù)的選定,四道次縱向匹配及長度尺寸的控制等有關(guān)問題.在上述研究基礎(chǔ)上,對四個(gè)道次的輥鍛模具建立了模型,采用三維剛塑性有限元程序DEFORM-3D模擬了前軸近凈形輥鍛工藝過程,分析了輥鍛過程中金屬變形的規(guī)律,研究了模具參數(shù)

3、對成形質(zhì)量的影響以及輥鍛力矩與輥鍛力的變化規(guī)律.通過汽車前軸近凈形輥鍛物理模擬和實(shí)驗(yàn)研究,解決了輥鍛件流動成形過程中出現(xiàn)的問題,得到了理想的前軸近凈形輥鍛件.將模擬結(jié)果通過相應(yīng)的工藝實(shí)驗(yàn)比較,吻合性較好,模擬結(jié)果對于改進(jìn)輥鍛工藝設(shè)計(jì)、提高模具設(shè)計(jì)水平具有指導(dǎo)作用.以理論分析和數(shù)值模擬結(jié)果為依托,從工藝選定到設(shè)備選型,為工廠新建了一條以加強(qiáng)型Ф1000mm輥鍛機(jī)為輥鍛設(shè)備,25000kN摩擦壓力機(jī)為模鍛設(shè)備的前軸近凈形輥鍛-模鍛生產(chǎn)線,并