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文檔簡介
1、大型曲軸是柴油機的關鍵部件之一。工作時曲軸的受力狀況極其復雜,其制造質量的好壞是影響柴油機性能和可靠性的重要因素。隨著近年世界造船、石油、發(fā)電、內燃機車的快速發(fā)展,對大中型柴油機曲軸質量要求越來越高,大中型全纖維曲軸市場很大。國內目前的狀況依然是供不應求,依靠從國外進口大型全纖維曲軸。
曲軸將連桿傳來的氣體壓力轉變?yōu)榕ぞ?,作為動力而輸出做功,它的工作情況極其復雜,主要承受著周期性變化的扭轉、彎曲、壓縮和拉伸等復雜應力。因此,要
2、求曲軸具有較好的強度和剛度;耐磨耐疲勞,耐沖擊;平衡性好;有較高的尺寸、形狀、位置精度,較低的表面粗糙度。曲軸要求內部及表面的缺陷盡可能少,纖維分布合理,而這些要求又與材質及加工工藝有密切關系。
目前大型曲軸的鍛造工藝主要有自由鍛造法和全纖維彎曲鐓鍛法。全纖維彎曲鐓鍛工藝大大改善了曲軸疲勞強度,提高了金屬利用率和機加工效率,明顯優(yōu)于自由鍛造法。曲軸全纖維彎曲鐓鍛成形技術的RR法和TR法國外已廣泛應用,但在工藝上存在一些固有問題
3、待解決。目前國內外RR法曲軸鍛造工藝及數(shù)值模擬仿真研究已較多,且取得實質性的進展。但是對于TR法進行深入研究的尚少,且大多局限于對成形過程的研究。
本文以南車資陽機車有限公司的3600噸水壓機配備的TR裝置為例,用解析法從力學和運動學兩個方面對TR法裝置進行研究,剖析了該裝置的特點及運動規(guī)律。然后結合生產(chǎn)實踐,著重對大型曲軸的法蘭、曲拐進行了成形分析,預測成形力、成形效果、成形缺陷,并根據(jù)缺陷產(chǎn)生的機理提出一系列避免缺陷的有效
4、措施并進行了分析驗證。針對L27/38曲軸鍛件折疊缺陷進行了模具關鍵參數(shù)優(yōu)化,通過對比分析得出合理的參數(shù)選取范圍?;?G32曲軸鍛件成形分析的結果,對TR裝置進行了結構強度分析,得出成形結束時刻應力應變狀況,解釋模座破壞原因,并提出結構優(yōu)化建議。
通過本課題的研究,把TR法曲軸成形過程、有限元理論、數(shù)值模擬仿真技術及模具CAD技術結合起來,可達到縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、提高模具壽命、降低成本等目的。本課題的研究成果對TR法曲軸成形
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