汽車曲軸成形過(guò)程模擬與工藝優(yōu)化研究.pdf

1、模具設(shè)計(jì)和制造是塑性加工工藝中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，其合理與否，直接決定著能否生產(chǎn)出滿足要求的鍛件。傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)與制造過(guò)程是以“試錯(cuò)”為基本方法的，需要經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)、制造、試制到修改設(shè)計(jì)的多次反復(fù)，從而導(dǎo)致模具的制造周期長(zhǎng)、成本高。 汽車曲軸是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的主要運(yùn)動(dòng)部件，工作情況極其復(fù)雜，它的性能優(yōu)劣直接影響著發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性和壽命。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化和強(qiáng)化指標(biāo)的不斷提高，曲軸在工作過(guò)程中，由于受到周期性變化的氣壓力、往復(fù)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)引起的

2、慣性力以及彎矩、扭矩的共同作用，既產(chǎn)生彎曲又出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)，這就要求發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸具有高的疲勞強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)剛度。要達(dá)到這些條件，高強(qiáng)度的材料和合理的鍛造方法是最根本的保證。 由于較復(fù)雜形狀的曲軸類鍛件鍛造工藝復(fù)雜，其可行性、穩(wěn)定性、成形質(zhì)量(含充滿成形、折疊、組織缺陷)、材料利用率以及如何降低載荷、提高模具使用壽命等，都是在制訂曲軸成形工藝所必須重點(diǎn)考慮的。本文針對(duì)微車MP5曲軸成形過(guò)程的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，利用剛(粘)塑性有限元數(shù)值模擬軟件

3、DEFORM3D對(duì)其成形過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬，全面分析了坯料直徑、飛邊槽結(jié)構(gòu)、摩擦因子對(duì)成形質(zhì)量的影響及該曲軸成形過(guò)程的金屬流動(dòng)及應(yīng)力應(yīng)變分布規(guī)律。通過(guò)數(shù)值模擬，預(yù)測(cè)了成形過(guò)程中可能出現(xiàn)的缺陷，達(dá)到了優(yōu)化工藝參數(shù)、優(yōu)化模具結(jié)構(gòu)、消除成形缺陷的目的。通過(guò)實(shí)際生產(chǎn)，對(duì)工藝方案的正確性和有效性進(jìn)行了檢驗(yàn)，對(duì)模具設(shè)計(jì)的合理性與科學(xué)性進(jìn)行了檢驗(yàn)。最后對(duì)模擬結(jié)果與實(shí)際生產(chǎn)情況進(jìn)行對(duì)比分析，總結(jié)了課題研究的成功經(jīng)驗(yàn)，為指導(dǎo)相關(guān)模具的設(shè)計(jì)打下了基礎(chǔ)。