汽車曲軸精密模鍛成形工藝優(yōu)化研究.pdf

1、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸，是汽車工業(yè)中一種典型的復(fù)雜模鍛件，其成形難度大，對(duì)成形工藝要求高。近年來(lái)，由于汽車的重載、高速和高可靠性的要求，對(duì)曲軸的性能要求也越來(lái)越高，因此如何改進(jìn)曲軸的加工工藝以盡可能地提高曲軸的機(jī)械性能和壽命就顯得尤為重要。 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(含充滿與否、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過(guò)程中必須重點(diǎn)考慮的。 本文對(duì)曲軸的精密

2、模鍛成形工藝和國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀作了簡(jiǎn)要介紹，選擇平面四拐汽車曲軸作為典型件，詳細(xì)介紹了CAD/CAE技術(shù)在汽車曲軸精密模鍛成形工藝優(yōu)化中的應(yīng)用。運(yùn)用UG三維造型軟件進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)性設(shè)計(jì)，利用Deform 3D軟件對(duì)曲軸的成形過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬，全面分析了連皮參數(shù)以及阻力墻參數(shù)對(duì)曲軸精密模鍛成形過(guò)程中的金屬流動(dòng)情況、模具型腔充填情況、鍛件應(yīng)力應(yīng)變分布和模具載荷以及材料利用率的影響。通過(guò)模擬分析，優(yōu)化了預(yù)鍛件的連皮結(jié)構(gòu)和尺寸、阻力墻參數(shù)，以及坯料尺寸

3、，達(dá)到了優(yōu)化工藝參數(shù)、優(yōu)化曲軸模具結(jié)構(gòu)、消除成形缺陷、提高材料利用率的目的。最后，通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法，對(duì)工藝方案和模具設(shè)計(jì)的合理性與科學(xué)性進(jìn)行了驗(yàn)證，對(duì)模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)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)。 本課題將曲軸精密模鍛工藝、有限元理論、數(shù)值模擬仿真技術(shù)及模具CAD技術(shù)相結(jié)合，達(dá)到了縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、降低材料成本、提高模具壽命等目的。研究成果可直接用于指導(dǎo)生產(chǎn)，并為同類曲軸鍛件的生產(chǎn)以及相關(guān)的模具設(shè)計(jì)提供了理論和實(shí)踐依據(jù)