斯太尔转向节热挤压成形工艺数值模拟
转向节是汽车上的关键零件,它既支撑车体重量,又传递转向力矩,还承受前轮刹车制动力矩,因此,对其机械性能和外形结构要求严格,是汽车上的重要安全零件之一。由于转向节使用的重要性和形状的特殊性,以及其难成形的特点,国内外锻压界对转向节成形工艺进行了较多的研究。传统的转向节成形工艺的确定和模具设计主要依赖于设计经验,这种方法往往需要反复试模、劳动强度大、质量不稳定而且成本高。针对目前落后的生产工艺,本文与生产企业结合采用有限元模拟技术,对不同的设计方案进行模拟,比较在成形过程中金属流动规律,温度、应力、应变的分布情况以及行程-载荷曲线,优化工艺参数和模具结构设计[1],从而筛选出合理的方案。不仅避免了设计和成形中的问题,而且把试模时间压缩到最短。1成形工艺及其参数确定由于转向节属于形状复杂的非对称零件,成形难度大,因此,拟采用闭式挤压对两种成形工艺进行优化。工艺一为:下料→加热→镦粗→挤压成形(镦粗后旋转90°横放)→精整;工艺二为:下...&
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汽车转向节是汽车重要的安全零部件,既支撑车身重量,又传递转向力矩,同时承受前轮制动力矩,其结构复杂,成形困难,锻件质量要求高,制造难度大。有限元模拟技术是通过虚拟的材料加工成形过程,检验产品质量,而不需要真实的加工过程,从而节省生产成本,提高生产效率。如何采用高效、节能的方法生产出优质的汽车转向节锻件,成为生产中亟待解决的问题。本文以斯太尔转向节为研究对象,以复杂零件的模锻成形为技术指导思想,根据有限元模拟和热模锻成形理论基础,针对斯太尔汽车转向节自身特点,提出转向节成形生产的新工艺,并根据工艺设计各个工序模具。以UG三维绘图软件和QFORM模拟软件为工具,对转向节成形工艺进行模拟分析,得到了成形过程中金属流动规律、成形速度、温度场分布、应力变化规律、成形载荷力——位移曲线等参考因素,得出成形工艺的合理可行性与存在的缺陷,并在此基础上修改模具完善工艺,重新进行模拟分析,最终得到比较合理的成形工艺。本文还对最终的成形工艺及模具设计...&
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引言后桥半轴套管是一个带法兰的中空阶梯形件,其法兰直径是小端直径的3倍,而长度又是大端直径的3倍。这样的结构特点,使该零件的锻压成形工艺成为汽车行业中的难题。另外,由于其工作环境的特殊性,零件要求内部组织致密,流线分布合理,疲劳性台架实验要达到一定要求。对于这些技术要求,采用普通锻件难以满足要求:1它是一个大法兰、变径、变截面的阶梯形长管件,普通锻件内孔无法锻出,需依靠机加工完成,费时费力,降低材料利用率。2锻造过程中形成的金属流线,在机加工过程中被破坏,严重地影响零件的机械性能和使用寿命[1~4]。为了克服工艺缺陷,本文对半轴套管热挤压成形工艺进行研究,运用数值模拟技术对影响热挤压成形的工艺参数进行分析、优化,以指导实际生产。1半轴套管热挤压工艺热挤压工艺适用于挤压中碳钢深孔薄壁,并具良好的金属流线及变形强化特点的零件。半轴套管零件的材料为35号钢。结合其形状及材料,采用热挤压工艺制造该零件毛坯是合适的。根据零件的特点和生产厂...&
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一、引言如果热锻过程中工艺设计不合理 ,常会造成某些缺陷 ,如折叠、过烧、开裂、模具充不满等。通过调整工艺参数消除这些缺陷 ,通常需要进行多次实际成形试验 ,需要耗费大量的人力物力。随着计算机技术的发展 ,传统的试错方法正在逐渐被金属成形工艺有限元模拟技术所代替。应用锻造工艺数值模拟技术可以预测工件与模具中的金属流动、温度场、应力场、应变场和微观组织的空间分布以及随时间的变化。近年来锻造工艺数值模拟技术已成为防止缺陷、优化工艺提高锻件产品质量的一种有力工具。使用ＤＥＦＯＲＭ 2Ｄ作为体积成形工艺模拟软件 ,模拟的零件、模具几何尺寸 ,以及初试工艺参数由柳州方盛锻造有限公司提供。模拟零件为汽车后桥半轴 ,初步决定通过 4道挤压工序成形这个零件。由于成形过程中 ,工件变形过程比较复杂 ,很难依据传统的经验确定全部的工艺参数。本文对该工艺的全过程进行了数值模拟 ,对各工序的坯料形状进行优化 ,最终在计算机上成形出合格零件。二、刚粘塑性...&
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挤压成形是最典型的金属压力加工成形工艺之一。挤压成形是将金属坯料放入模具内,在模具施加压力载荷作用下,迫使金属发生连续流动而充满模具型腔,实现结构件成形。该技术已经被广泛应用于电器、机械、车辆、船舶等行业结构件制造,是一种高效的成形技术。数值模拟技术是金属零件制造行业中不可或缺的一种技术,该技术是在计算机虚拟环境中建立金属结构件实际成形工况模型,模拟预测成形过程。数值模拟技术有以下特点[1-7]:①不需要实际投入材料、人员、工装及能耗费用,从而降低试验成本;②预测成形过程中金属是否产生缺陷,进一步指导工艺参数优化及模具结构优化设计;③可以定量描述变形体内部质点的流动规律和应力、应变分布。以上特点对提高产品质量,降低成本具有很重要的意义。本文通过模拟研究分析轴承适配器的成形过程,为该类金属零件成形提供参考依据。1零件结构分析与成形方案图1所示为轴承适配器结构示意图。该零件为回转体,其结构的主要组成部分为带孔的底部a部位,直壁b部位...&
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温挤压是指在室温以上再结晶温度以下的温度范围内进行成形的工艺。与冷、热挤压相比,温挤压的特点为:与冷挤压相比温挤压的变形抗力显著下降,对冷作硬化敏感的材料更明显,因此设备要求低,扩大了可成形材料的种类;与热挤压相比,由于挤压温度不高,工作条件好,节省能源,且产生的氧化大大减小。目前温挤压技术已经在紧固件、齿轮、气缸、轴承套圈、万向节、后车轴、微电机壳体和涡轮发动机杯套等零件的成形中得到广泛的应用[1]。借助有限元数值模拟技术,可以在模具制造之前,检验模具关键工作部分形状和尺寸设计的合理性,分析材料的流动规律,预测是否产生缺陷,还可以对其他工艺参数进行优化。它可以回答经验设计无法回答的问题,了解金属塑性成形的全过程,包括金属成形过程中各阶段材料填充模具的情况、材料变形趋势、材料的内部应力、应变、应变速率、成形载荷以及速度矢量场。这对金属塑性成形工艺、模具、毛坯的设计和压力机的选择以及成形质量的控制具有很大的现实意义[2]。本文使用...&
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汽车转向节在汽车中起着承载和转向作用,是汽车上关键件之一,其结构复杂,尺寸要求严格,我厂生产的斯太尔转向节（见图1）,其两刹车钳孔（两个Φ30mm）孔对杆部距离160＋0.07-0.05mm,两孔间距（76±0．05）mm以及两对中心的对称度0．12mm等尺寸，直接测量比较困难和繁锁500KW150X150方钢斯太尔转向节锻造加热_土豆_高清视频在线观看}