發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸熱鍛數(shù)值模擬及工藝優(yōu)化.pdf

1、曲軸是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的重要組成部分，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)受力情況復(fù)雜多變。除了承受自身旋轉(zhuǎn)引起的慣性力、離心力之外，還承受交替變化的負(fù)載。因此曲軸應(yīng)具備良好的強(qiáng)度、硬度、抗沖擊韌性、耐磨性、耐腐蝕性等性能來(lái)保證在其使用過(guò)程中正常工作。然而曲軸作為難成形復(fù)雜鍛件，在熱鍛過(guò)程中通常會(huì)出現(xiàn)折疊、充不滿、裂紋、等缺陷。本文以06d02曲軸為研究對(duì)象，利用有限元軟件DEFORM-3D，模擬06d02曲軸成形過(guò)程。通過(guò)分析成形過(guò)程中溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)、應(yīng)變場(chǎng)、速度

2、場(chǎng)以及折疊角的分布情況來(lái)預(yù)測(cè)曲軸在成形過(guò)程中出現(xiàn)的折疊、充不滿等問(wèn)題。在實(shí)際生產(chǎn)中可以通過(guò)優(yōu)化曲軸熱鍛成形工藝參數(shù)來(lái)預(yù)防、減少成形缺陷。
　　本文著重研究飛邊橋部高度與鍛件折疊角的關(guān)系，當(dāng)飛邊橋部高度選為10mm、8mm、6mm、4mm時(shí)，僅當(dāng)飛邊橋部高度為6mm時(shí)折疊角在飛邊處，對(duì)鍛件本體無(wú)影響。變形速度會(huì)影響鍛件應(yīng)力分布、變形均勻性，當(dāng)上模下壓速度選為100mm/s、200mm/s、300mm/s、400mm/s時(shí)，僅當(dāng)上模下

3、壓速度選為100mm/s應(yīng)力應(yīng)變分布處于較低水平。本文又綜合考慮飛邊橋部高度、變形速率、加熱溫度對(duì)曲軸鍛件成形的影響，并對(duì)之進(jìn)行正交優(yōu)化。飛邊橋部高度選取4mm、5mm、6mm，上模下壓速度選為80mm/s、100mm/s、120mm/s，坯料初始溫度1170℃、1220℃、1270℃，以形成載荷為試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)進(jìn)行正交試驗(yàn)。得出當(dāng)飛邊橋部高度選為4mm，變形速度選為80mm/s，加熱溫度為1220℃時(shí)預(yù)鍛、終鍛載荷均處于較低水平，為最優(yōu)選擇