基于光棒毛坯的全纖維曲軸精密成形與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、曲軸廣泛運(yùn)用在機(jī)車(chē)和船舶內(nèi)燃機(jī)上,是內(nèi)燃機(jī)的主要零件之一。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和國(guó)防現(xiàn)代化的需要,從數(shù)量、質(zhì)量及性能上都對(duì)曲軸制造技術(shù)提出更高要求。然而,目前我國(guó)全纖維曲軸RR法彎曲鐓鍛生產(chǎn)中不但要采用臺(tái)階軸毛坯,而且成形技術(shù)落后,尤其造成曲軸鍛件的材料利用率較低。這種情況不僅落后于國(guó)外同類(lèi)制造水平,而且遠(yuǎn)不能滿足國(guó)內(nèi)對(duì)曲軸的要求。因此,開(kāi)展全纖維曲軸鍛造技術(shù)研究具有較為重要的實(shí)際意義。 本文首先以12V240曲軸為對(duì)象,

2、采用Deform-3D軟件分析評(píng)價(jià)現(xiàn)用曲軸RR.鐓鍛工藝存在曲軸拐頰上端外側(cè)金屬充不滿,鍛件加工余量大,材料利用率低等問(wèn)題,同時(shí)采用“預(yù)鐓粗-錯(cuò)鍛-終鍛”的三步法原理,并對(duì)其進(jìn)行模擬分析。對(duì)拐頰變形過(guò)程中金屬的流動(dòng)規(guī)律進(jìn)行了分析,分析其成形缺陷的原因。根據(jù)曲軸的水平鐓粗和垂直錯(cuò)移為兩個(gè)獨(dú)立的變形模式,發(fā)現(xiàn)第一鐓粗比和錯(cuò)鍛角是控制拐頰成形主要工藝參數(shù)。利用預(yù)鐓粗工步的增加,采用光棒毛坯,解決了臺(tái)階軸纖維被切斷的問(wèn)題,更好實(shí)現(xiàn)了纖維的完整性

3、。在此基礎(chǔ)上,優(yōu)化了其毛坯及模腔形狀,提出了基于光棒毛坯的全纖維曲軸精確成形工藝方案。與傳統(tǒng)的曲軸RR鐓鍛相比,不僅成形易于控制,而且材料節(jié)約顯著,以12V240曲軸為例,節(jié)約34％。 論文研究進(jìn)一步進(jìn)行了縮比為1:3的模擬試驗(yàn)原理及方案設(shè)計(jì),該試驗(yàn)方案采用鉛為實(shí)驗(yàn)材料,并在Gleeble-1500D熱力模擬試驗(yàn)機(jī)上對(duì)鉛進(jìn)行了常溫的壓縮試驗(yàn),得到鉛的塑性本構(gòu)關(guān)系模型。并采用有限元方法對(duì)該模擬試驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行模擬分析研究,確定了第一鐓